WO2002008086A1 - Procede de realisation d'un opercule destine a fermer l'ouverture d'un recipient - Google Patents

Procede de realisation d'un opercule destine a fermer l'ouverture d'un recipient Download PDF

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WO2002008086A1
WO2002008086A1 PCT/FR2001/002434 FR0102434W WO0208086A1 WO 2002008086 A1 WO2002008086 A1 WO 2002008086A1 FR 0102434 W FR0102434 W FR 0102434W WO 0208086 A1 WO0208086 A1 WO 0208086A1
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WO
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cover
tongue
opening
container
holes
Prior art date
Application number
PCT/FR2001/002434
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Inventor
Benoît LAFIN
Zeljko Skoko
Bruno Husson
Henry Goutfer
Original Assignee
Bericap
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Publication date
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    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D77/00Packages formed by enclosing articles or materials in preformed containers, e.g. boxes, cartons, sacks or bags
    • B65D77/10Container closures formed after filling
    • B65D77/20Container closures formed after filling by applying separate lids or covers, i.e. flexible membrane or foil-like covers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21D51/38Making inlet or outlet arrangements of cans, tins, baths, bottles, or other vessels; Making can ends; Making closures
    • B21D51/44Making closures, e.g. caps
    • B21D51/443Making closures, e.g. caps easily removable closures, e.g. by means of tear strips
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
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    • B65D2577/10Container closures formed after filling
    • B65D2577/20Container closures formed after filling by applying separate lids or covers
    • B65D2577/2041Pull tabs
    • B65D2577/205Pull tabs integral with the closure

Definitions

  • the invention relates to a process for producing a cover intended to close the opening of a container, such a cover, an assembly comprising such a cover and a container, in particular a container filled at least partially with a content, as well as a machine for implementing the process.
  • Lids are already known which are intended to close the opening of containers, in particular in order to guarantee the preservation of the content of these containers.
  • lids are generally in the form of a thin sheet of material such as, for example, aluminum.
  • Such a seal is generally secured to the rim of the opening of the container, in particular by welding.
  • peel cap In the case of a peel cap, this most often comprises, in addition to a part intended to close the opening of the container, hereinafter called "cover part", a tab, produced in the same sheet of material as said cover part, therefore integral with it.
  • This tongue which extends the cover part of the cover, is in principle narrower than said cover part.
  • the width of this tongue is however large enough to give it sufficient strength during the operation of detaching the cover, as described below.
  • the tongue When the cover is secured to the rim of the container opening, the tongue is folded over the accessible (or external) face of the cover.
  • the dimensions of the tongue are such that in the folded position said tongue does not not exceed the outline of the container opening. In this way, it is possible to place a stopper on the sealed opening of the container without damaging the tongue.
  • a user In order to separate the cover from the flange with which it is associated, a user unfolds at least partially the tongue and then exerts a pulling force on it, which allows, with sufficient effort, to separate the cover.
  • the width of the tongue is large enough so that there is no risk of rupture of this tongue when the user exerts a pulling force on it.
  • the method for producing such a tab seal comprises in particular two successive cutting steps: - firstly, using a first tool, the tongue is cut out, from a sheet of material constituting said tab operculum; - in a second step, and after having folded said tongue half a turn along a fold line joining the ends of the cut-out of the tongue, the part is cut from the same sheet, and with a second tool, the part cover cover.
  • the sheet of material is in the form of a strip initially wound on a reel.
  • the strip is scrolled so that it passes through two cutting stations, making the two abovementioned cuts in said sheet.
  • the strip is first stopped at a first station, where the implementation of the first tool makes it possible to cut the tongue, then the strip is driven to a second station, where it is stopped so that the implementation of the second tool to cut the cover part.
  • junction between the two cutouts must ensure good transmission of forces between the tongue and the cover part when the tongue is pulled by the user. Indeed, a bad junction between these two cuts would generate zones which would be the seat of stress concentrations during peeling, which could lead to a rupture of the seal.
  • the object of the invention is to remedy these drawbacks.
  • the invention provides a method of producing a cover - intended to be removed - in a sheet of material constituting said cover, said cover comprising a covering part intended to close the opening. of a container and a tongue-shaped part intended to be grasped and pulled in order to remove said cover, the method comprising the steps of cutting the tongue and the cover part from said sheet.
  • This method is characterized in that it also comprises a preliminary step consisting in making holes in said sheet, these holes being positioned so that the cutouts of the tongue and of the cover part come to open therein, so as to prevent any initiation of rupture during the operation of removing the cover from the opening of said container by action on the tongue.
  • the method is such that the cutting of the cover part, the cutting of the tongue and at least part of the outline of the holes are substantially “tangent”, as defined below.
  • the method further comprises a step of folding the tongue of the cover, so as to fold said tongue over the cover part, this step being carried out after the step of cutting the tongue.
  • the invention relates to a cover obtained by this method, the cover being such that the outline of the cover formed by cutting the tongue, the cutting of the cover part and the outline of the holes does not include no primer or area prone to rupture.
  • the cover is made of aluminum foil or aluminum-based.
  • the covering part of said cover is substantially discoidal.
  • the invention relates to an assembly comprising a container comprising an opening, and a cover as just described, intended to close said opening.
  • the invention relates to an assembly comprising an empty container or at least partially filled with a certain content and comprising an opening, and a cover as just described, intended to close said opening .
  • the invention relates to a machine for implementing the method according to the invention, said machine successively comprising:
  • this machine also comprising a tool intended to make holes in said sheet, this tool being placed upstream of the first tool.
  • FIG. 1 is a top view of a cover of the prior art flat and unfolded
  • Figure 2 is a partial enlargement of Figure 1;
  • FIGS. 3a, 3b, 3c, 3d are schematic representations respectively of the first, the second, the third and the fourth step of the method of producing a seal according to the invention;
  • - Figure 4 is a top view of a cover according to the invention flat and unfolded;
  • FIG. 5 is a partial enlargement of Figure 4.
  • FIG. 6 is a detail view of a cover according to the invention flat and unfolded;
  • FIG. 7 is a schematic representation of a machine for implementing the method according to the invention.
  • a cover 1 according to the invention, as illustrated in FIG. 4, comprises:
  • a cover part 2 intended to close the opening of a container (not shown), such as a bottle for example;
  • the cover 1 comprises several parts in the form of a tongue 3.
  • Such a cover 1 is produced from a sheet 4 of material constituting said cover. It may for example be aluminum or equivalent, or an aluminum-based material.
  • the sheet 4 used to make the cover may also include several layers of different materials.
  • the cover 1 can also be produced in a plastic film, or in a multilayer complex comprising in particular a plastic film.
  • the invention takes on its full utility when the material used is easily torn, as is the case with aluminum.
  • a cover intended to be heat-sealed by induction is necessarily made of aluminum.
  • the thickness of the sheet 4 is relatively small, of the order of 0.15 to 0.30 mm, for example 0.20 mm.
  • This cover 1 is intended to close the opening of a container, such as typically a bottle containing for example liquid or pasty food products.
  • the dimensions of the covering part 2 of the cover 1 are generally slightly greater than the dimensions of the opening of the container, so that said opening is completely covered by said cover 1.
  • the cover 1 is secured to the rim of the opening of the container, by ultrasonic welding or by heat sealing for example, and very particularly by induction heat sealing, while the tongue 3 is folded over the cover part 2.
  • the edges of the cover part 2 of the cover 1 which protrude around the opening of the container are then folded around said opening, in particular for aesthetic reasons.
  • the cover 1 shown is such that the cover part 2 is discoidal. However, this form is not limiting. It may for example be a polygon or any other shape adapting to the shape of the opening of the corresponding container.
  • the tongue 3 of the cover 1 is made in the same sheet 4 as the cover part 2, in extension of the latter, and separated from it by a fold line 7.
  • the tongue 3 has an oblong shape, its length and its width being such that, when it is folded over the cover part 2 along the fold line 7, the tongue does not protrude from the outline of the cover part 2.
  • the tongue 3 is folded over the accessible (or outer) face of the cover 1.
  • the fact that the dimensions of the tongue 3 are less than dimensions of the cover part 2 thus make it possible to place a plug on the opening of the container without risk of damaging the tongue 3.
  • FIG. 4 represents the cover 1 "flat", the tongue 3 not being folded over the cover part 2 but unfolded in extension, this in order to illustrate the main characteristic of the cover 1 of the invention, as described.
  • the cover 1 may be temporarily in this configuration, during the operation of removing said cover 1 from the rim of the opening of the container with which it is associated.
  • the tongue 3 is completely folded, and when the cover 1 is being removed by a user, the tongue 3 is generally only partially unfolded.
  • two holes 5 are made in the sheet 4, as shown in FIG. 3a.
  • the function of the holes 5 is to allow a cover 1 to be created by cutting, the outline of which does not include a break point.
  • the holes 5 are such that the contour of the cover 1 in the vicinity of the fold line 7 of the tongue 3 has three successive parts:
  • these three cuts are substantially tangent to each other, despite the slight possible offset of the tools 17, 18, 20 used to make them.
  • tangent is used to generally qualify the characteristic according to which the three cutouts form a line having no abrupt variation in curvature.
  • the holes 5 are circular.
  • the holes 5 are oval in shape.
  • the holes can also have another shape suitable for their function, this shape comprising at least one curved part.
  • the diameter and the relative position of the holes 5 are a function of the size of the tongue 3 and of the cover part 2, in order to guarantee that the outline of said cover 1 does not include any breakthrough.
  • the distance between these two holes 5 is substantially equal to the width of the tongue 3, while their radius is such that at least part of the contour 9 of each of the two holes 5 is substantially tangent on the one hand to the contour of the tongue 3 and on the other hand to the contour of the cover part 2.
  • the holes 5 have a diameter between 3.5 and 4.5 mm, and preferably of the order of 4 mm.
  • the tongue 3 is cut from the sheet 4, using a first tool 18 (see FIG. 7).
  • the first tool 18 is adjusted so that the two ends 6a, 6b of the cutout 6 of the tongue 3 each open into one of the two holes 5 made in the previous step.
  • each of the end portions of this cutout 6 is substantially tangent to the contour 9 of one of the two holes 5.
  • end portions means each of the portions of the cutout 6 located in the vicinity of each of the ends 6a, 6b of said cutout 6.
  • FIG. 3c illustrates the third step of the method, during which the tongue 3 is folded by half a turn on the sheet 4, along a fold line 7 substantially connecting the two ends 6a, 6b of the cutout 6 of the tongue 3.
  • the fourth step of the process (FIG. 3d) consists in cutting from the sheet 4 the covering part 2 of the cover 1, using a second tool 20 (see FIG. 7).
  • the two ends of the cutout 8 of the cover part 2 are such that they each open into one of the two holes 5 made during the first step.
  • each of the end parts of this cut 8 is substantially tangent to the contour 9 of one of the two holes 5.
  • end parts means each of the portions of the cut 8 located in the vicinity of each of the ends of said cut. 8.
  • the cutout 8 of the cover part 2, the cutout 6 of the tongue 3 and at least part of the outline 9 of the holes 5 are substantially tangent, as defined above, which makes it possible to avoid any initiation or any zone conducive to rupture during the operation of removing the cover 1 from the opening of the container by action on the tongue 3.
  • the solid line defines the theoretical outline of the cover
  • the mixed lines represent the actual outline of the cover when the cutting tools 17, 18, 20 are slightly offset with respect to each other, following a disruption of the machine used.
  • FIGS. 5 and 6 are enlarged views of the junction zone between the cutout 6 of the tongue 3 and the cutout 8 of the cover part 2.
  • the contour of the cover 1 in the vicinity of the fold line 7 of the tongue 3 comprises three successive parts:
  • these three cutouts 6, 8, 9 are such that the cutout 6 of the tongue 3 and the cutout 8 of the cover part 2 open into the holes 5.
  • these three cutouts 6, 8, 9 are substantially tangent, so as to form a line having no abrupt variation in curvature.
  • the contour of the cover 1 corresponds to a portion of the contour 9 of one of the two holes 5, so that there is no zone of fragility which could lead to tearing of the seal 1 during peeling.
  • this case is represented by the solid line, and corresponds to an optimal adjustment of the successive tools 17, 18, 20 for producing the cover 1, leading to an optimal position of the holes 5 relative to the cutouts 6 and 8, respectively of the tongue 3 and of the cover part 2.
  • a certain offset of the tool 17 making it possible to make the holes 5 relative to the other tools 18, 20 is however acceptable. Indeed, this tool offset leads to an offset of the “theoretical” outline 9 of the holes 5, towards a “real” outline 9 'of the holes 5, shown in dashed lines in FIG. 6.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the junction zone between the cutout 6 of the tongue 3 and the cutout 8 of the cover part 2 of the cover 1 of the figurel
  • this offset induces a sudden variation in the curvature of the contour at the point of intersection 10 between these two cuts 6, 8 '.
  • this point of intersectionIO is located in the close vicinity of the fold line 7 of the tongue 3, which further weakens this area.
  • the cover 1 according to the invention does not have this drawback.
  • an offset of one of the cutting tools 17, 18, 20 does not lead to the creation of a sudden breaking point of the curvature of the contour of the seal 1.
  • the cutout 8 'of the cover part 2, following a disruption of the machine used, always opens into the hole 5.
  • any primer or zone conducive to tearing due to a defect in cutting the cover following a disruption of the machine used is on the one hand very significantly reduced, and on the other hand moved out of the critical folding and securing zone.
  • the invention relates to a possible machine for implementing the method as just described.
  • the machine comprises first means of winding 10 of the sheet 4 of material constituting the cover 1, this sheet 4 being in the form of a strip initially wound on said first means of winding 10.
  • These first winding means 10 may for example be in the form of a cylinder movable in rotation about a horizontal axis.
  • the sheet 4 is progressively unwound and it is scrolled so that it passes successively through each of the stations corresponding to the different stages of the process.
  • the arrows in FIG. 7 indicate the direction of movement of this sheet 4.
  • the sheet 4 thus passes into at least four successive stations 11, 12, 13 and 14, the sheet 4 being stopped successively at each of these stations 11, 12, 13 and 14 so that the step of the process for carrying out the process is carried 'corresponding cover 1.
  • the machine thus comprises:
  • a first station 11 which corresponds to the first step during which the holes 5 are made in the sheet 4;
  • a second station 12 which corresponds to the stage during which the cutting 6 of the tongue 3 of the cover 1 is carried out;
  • a third station 13 which corresponds to the step during which the tongue 3 is folded back half a turn on the sheet 4 along the fold line 7;
  • a fourth station 14 which corresponds to the stage during which the cutout 8 of the cover part 2 of the cover 1 is carried out.
  • Each of these stations 11, 12, 13, 14 is associated with a tool, respectively 17, 18, 19 and 20, allowing the corresponding operation to be carried out.
  • a plug 21 is, before the cutout 8 is produced, presented under the tool 20, and under the sheet 4.
  • the tool 20, which is for example in the form of a punch cutting, then performs the cutting 8 of the cover part 2 and, in the same movement, places the cover 1 thus fully cut at the bottom of the plug 21.
  • the plug 21 is provided with a skirt on the internal face of which there is a thread intended to cooperate with a complementary thread located on the neck of the container, the opening of which is intended to be closed by the cover 1.
  • the cap 21 - cover 1 assembly can thus be stored in a container 15, before being screwed onto the neck of a container. This intermediate storage operation may not exist, the plugs 21, each provided with a cover 1 being directly directed to a positioning station on containers.
  • the sealing of the cover 1 at the rim of the opening of a container takes place in particular as follows: once the stopper 21, at the bottom of which is a cover 1, screwed onto the neck of the container, there is presented the neck of said container near an induction head. The energy is focused at the level of the contact zone between the cover and the rim of the opening of said container, which generates the desired connection.
  • the sheet 4 at the machine outlet can then be used in other applications or recycled.

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Abstract

Procédé de réalisation d'un opercule (1) dans une feuille (4) de matériau constitutif dudit opercule (1), ledit opercule (1) comportant une partie de couverture (2) destinée à fermer l'ouverture d'un récipient et une partie en forme de languette (3) destinée à être saisie et tirée afin d'enlever ledit opercule (1). Le procédé comprend les étapes consistant à découper la languette (3) et la partie de couverture (2) dans ladite feuille (4), ainsi qu'une étape préalable consistant à réaliser des trous (5) dans ladite feuille (4), ces trous étant positionnés de manière que les découpes (6, 8) de la languette (3) et de la partie de couverture (2) viennent y déboucher, de manière à prévenir toute amorce de rupture lors de l'opération d'enlèvement de l'opercule (1) de l'ouverture dudit récipient par action sur la languette (3).

Description

Procédé de réalisation d'un opercule destiné à fermer l'ouverture d'un récipient
L'invention concerne un procédé de réalisation d'un opercule destiné à fermer l'ouverture d'un récipient, un tel opercule, un ensemble comprenant un tel opercule et un récipient, en particulier un récipient rempli au moins partiellement d'un contenu, ainsi qu'une machine pour la mise en œuvre du procédé.
On connaît déjà des opercules destinés à fermer l'ouverture de récipients, afin notamment de garantir la conservation du contenu de ces récipients.
Ces opercules se présentent généralement sous la forme d'une feuille mince de matériau tel que, par exemple, l'aluminium.
Un tel opercule est généralement solidarisé sur le rebord de l'ouverture du récipient, notamment par soudage.
Il existe plusieurs manières de dégager l'ouverture du récipient operculé, en particulier la perforation de l'opercule et le pelage, c'est-à-dire la désolidarisation de l'opercule du rebord de l'ouverture du récipient auquel il est associé, et ce par une action extérieure, notamment manuelle.
Dans le cas d'un opercule à peler, celui-ci comprend le plus souvent, en plus d'une partie destinée à fermer l'ouverture du récipient, dite par la suite « partie de couverture », une languette, réalisée dans la même feuille de matériau que ladite partie de couverture, donc monobloc avec elle.
Cette languette, qui prolonge la partie de couverture de l'opercule, est en principe moins large que ladite partie de couverture. La largeur de cette languette est toutefois assez grande pour lui conférer une résistance suffisante lors de l'opération de désolidarisation de l'opercule, comme il est décrit plus loin.
Lorsque l'opercule est solidarisé au rebord de l'ouverture du récipient, la languette est repliée sur la face accessible (ou extérieure) de l'opercule. Les dimensions de la languette sont telles qu'en position repliée ladite languette ne dépasse pas le contour de l'ouverture du récipient. De cette façon, il est possible de placer un bouchon sur l'ouverture operculée du récipient sans abîmer la languette.
Afin de désolidariser l'opercule du rebord auquel il est associé, un utilisateur déplie au moins partiellement la languette puis exerce un effort de tirage sur celle-ci, ce qui permet, moyennant un effort suffisant, de désolidariser l'opercule.
La largeur de la languette est assez grande pour qu'il n'y ait pas de risque de rupture de cette languette lorsque l'utilisateur exerce un effort de tirage sur celle-ci.
Dans l'art antérieur, le procédé de réalisation d'un tel opercule à languette comprend en particulier deux étapes successives de découpe : - dans un premier temps, grâce à un premier outil, on découpe la languette, dans une feuille de matériau constitutif dudit opercule ; - dans un deuxième temps, et après avoir replié ladite languette d'un demi tour selon une ligne de pliage joignant les extrémités de la découpe de la languette, on découpe dans la même feuille de matériau, et grâce à un deuxième outil, la partie de couverture de l'opercule.
Dans un mode de réalisation, la feuille de matériau se présente sous la forme d'une bande initialement enroulée en bobine. Pour la mise en œuvre du procédé, on fait défiler la bande de façon qu'elle passe dans deux postes de découpe, réalisant les deux découpes précitées dans ladite feuille. La bande est tout d'abord arrêtée à un premier poste, où la mise en œuvre du premier outil permet de découper la languette, puis la bande est entraînée jusqu'à un deuxième poste, où elle est arrêtée afin que la mise en œuvre du deuxième outil permette de découper la partie de couverture.
La jonction entre les deux découpes doit permettre d'assurer une bonne transmission des forces entre la languette et la partie de couverture lors du tirage de la languette par l'utilisateur. En effet, une mauvaise jonction entre ces deux découpes générerait des zones qui seraient le siège de concentrations de contraintes lors du pelage, pouvant conduire à une rupture de l'opercule.
Du fait de l'existence de deux outils successifs de découpe pour la réalisation de l'opercule, il existe un risque de décalage entre les deux outils, donc de décalage entre les deux découpes correspondantes.
Ce décalage conduit à une détérioration du raccord entre les deux découpes. Cela est d'autant plus critique que ce raccord de mauvaise qualité se situe au voisinage de la ligne de pliage entre la languette et la partie de couverture de l'opercule. Le risque de rupture lors du pelage s'en trouve alors augmenté.
Ce problème est d'autant plus crucial que l'opercule est thermosoudé sur le récipient, que la languette est repliée sur la partie de couverture, le thermosoudage ayant été réalisé par induction.
Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients.
A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention propose un procédé de réalisation d'un opercule - destiné à être enlevé - dans une feuille de matériau constitutif dudit opercule, ledit opercule comportant une partie de couverture destinée à fermer l'ouverture d'un récipient et une partie en forme de languette destinée à être saisie et tirée en vue d'enlever ledit opercule, le procédé comprenant les étapes consistant à découper la languette et la partie de couverture dans ladite feuille.
Ce procédé est caractérisé en ce qu'il comprend également une étape préalable consistant à réaliser des trous dans ladite feuille, ces trous étant positionnés de manière que les découpes de la languette et de la partie de couverture viennent y déboucher, de sorte à prévenir toute amorce de rupture lors de l'opération d'enlèvement de l'opercule de l'ouverture dudit récipient par action sur la languette. Selon l'invention, le procédé est tel que la découpe de la partie de couverture, la découpe de la languette et au moins une partie du contour des trous sont sensiblement « tangents », ainsi qu'il est défini par la suite.
Grâce au fait que ces découpes débouchent dans les trous, l'on accepte un jeu substantiel entre la découpe de la partie de couverture et la découpe de la languette.
Le procédé comprend en outre une étape de pliage de la languette de l'opercule, de façon à rabattre ladite languette sur la partie de couverture, cette étape étant réalisée après l'étape de découpe de la languette.
Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un opercule obtenu par ce procédé, l'opercule étant tel que le contour de l'opercule formé par la découpe de la languette, la découpe de la partie de couverture et le contour des trous ne comporte pas d'amorce ou de zone propice à la rupture.
De préférence, l'opercule est réalisé dans une feuille d'aluminium ou à base d'aluminium.
De préférence également, la partie de couverture dudit opercule est sensiblement discoïdale.
Selon un troisième aspect, l'invention se rapporte à un ensemble comprenant un récipient comportant une ouverture, et un opercule tel qu'il vient d'être décrit, destiné à fermer ladite ouverture.
Selon un quatrième aspect, l'invention se rapporte à un ensemble comprenant un récipient vide ou au moins partiellement rempli d'un certain contenu et comportant une ouverture, et un opercule tel qu'il vient d'être décrit, destiné à fermer ladite ouverture. Enfin, selon un dernier aspect, l'invention se rapporte à une machine pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention, ladite machine comportant successivement :
- des moyens d'amenée et de défilement d'une feuille de matériau constitutif dudit opercule ;
- un premier outil destiné à découper la languette de l'opercule ;
- un outil destiné à plier la languette ;
- un deuxième outil destiné à découper la partie de couverture de l'opercule ; cette machine comprenant également un outil destiné à réaliser des trous dans ladite feuille, cet outil étant placé en amont du premier outil.
Les autres caractéristiques de l'invention résulteront de la description qui suit, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue de dessus d'un opercule de l'art antérieur à plat et déplié ;
- la figure 2 est un agrandissement partiel de la figure 1 ;
- les figures 3a, 3b, 3c, 3d sont des représentations schématiques respectivement de la première, de la deuxième, de la troisième et de la quatrième étape du procédé de réalisation d'un opercule selon l'invention ; - la figure 4 est une vue de dessus d'un opercule selon l'invention à plat et déplié ;
- la figure 5 est un agrandissement partiel de la figure 4 ;
- la figure 6 est une vue de détail d'un opercule selon l'invention à plat et déplié ; - la figure 7 est une représentation schématique d'une machine pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention.
Un opercule 1 selon l'invention, tel qu'illustré sur la figure 4, comprend :
- une partie de couverture 2, destinée à fermer l'ouverture d'un récipient (non représenté), tel qu'une bouteille par exemple ;
- une partie en forme de languette 3, permettant à un utilisateur d'enlever l'opercule 1 de l'ouverture dudit récipient. Selon une variante de réalisation non représentée, l'opercule 1 comprend plusieurs parties en forme de languette 3.
Un tel opercule 1 est réalisé à partir d'une feuille 4 de matériau constitutif dudit opercule. Il peut s'agir par exemple d'aluminium ou équivalent, ou d'un matériau à base d'aluminium. La feuille 4 utilisée pour réaliser l'opercule peut également comporter plusieurs couches de matériaux différents.
L'opercule 1 peut également être réalisé dans un film de matière plastique, ou dans un complexe multicouche comprenant notamment un film de matière plastique. Toutefois, l'invention prend toute son utilité lorsque le matériau utilisé est déchiré facilement, comme c'est le cas de l'aluminium. De plus, un opercule destiné à être thermosoudé par induction est nécessairement réalisé en aluminium.
De préférence, l'épaisseur de la feuille 4 est relativement faible, de l'ordre de 0,15 à 0,30 mm, par exemple de 0,20 mm.
Cet opercule 1 est destiné à fermer l'ouverture d'un récipient, tel que typiquement une bouteille contenant par exemple des produits alimentaires liquides ou pâteux.
Les dimensions de la partie de couverture 2 de l'opercule 1 sont généralement légèrement supérieures aux dimensions de l'ouverture du récipient, de sorte que ladite ouverture soit totalement recouverte par ledit opercule 1.
Généralement, l'opercule 1 est solidarisé sur le rebord de l'ouverture du récipient, par soudage par ultrasons ou par thermosoudage par exemple, et tout particulièrement par thermosoudage par induction, alors que la languette 3 est repliée sur la partie de couverture 2.
Les bords de la partie de couverture 2 de l'opercule 1 qui dépassent autour de l'ouverture du récipient sont ensuite rabattus autour de ladite ouverture, notamment pour des raisons esthétiques. L'opercule 1 représenté est tel que la partie de couverture 2 est discoïdale. Cependant, cette forme n'est pas limitative. Il peut s'agir par exemple d'un polygone ou de tout autre forme s'adaptant à la forme de l'ouverture du récipient correspondant.
La languette 3 de l'opercule 1 est réalisé dans la même feuille 4 que la partie de couverture 2, en prolongement de cette dernière, et séparée d'elle par une ligne 7 de pliage.
La languette 3 a une forme oblongue, sa longueur et sa largeur étant telles que, lorsqu'elle est repliée sur la partie de couverture 2 selon la ligne de pliage 7, la languette ne dépasse pas du contour de la partie de couverture 2.
En effet, lorsque l'opercule 1 est solidarisé au rebord de l'ouverture du récipient, la languette 3 est repliée sur la face accessible (ou extérieure) de l'opercule 1. Le fait que les dimensions de la languette 3 sont inférieures aux dimensions de la partie de couverture 2 permettent ainsi de placer un bouchon sur l'ouverture du récipient sans risque d'abîmer la languette 3.
Les dimensions de l'opercule 1 représenté sur la figure 4, qui correspond à une application typique, sont les suivantes :
- diamètre de la partie de couverture 2 : 34 mm ;
- largeur de la languette : 7 mm ;
- longueur de la languette : 8 mm environ.
Ces dimensions sont bien entendu données à titre d'exemple non limitatif. L'homme du métier comprendra en particulier que la longueur de la languette 3 doit être suffisante pour qu'un utilisateur puisse la saisir avec les doigts afin de la tirer de sorte à désolidariser l'opercule 1. La largeur de ladite languette 3 devant par ailleurs être suffisante pour que celle-ci ne se rompe pas lors de la désolidarisation de l'opercule 1.
D'autre part, le diamètre de la partie de couverture est plus généralement compris entre 10 et 100 mm. La figure 4 représente l'opercule 1 « à plat », la languette 3 n'étant pas repliée sur la partie de couverture 2 mais dépliée en prolongement, cela afin d'illustrer la caractéristique principale de l'opercule 1 de l'invention, comme cela est décrit.
L'opercule 1 peut se trouver temporairement dans cette configuration, lors de l'opération d'enlèvement dudit opercule 1 du rebord de l'ouverture du récipient auquel il est associé.
Toutefois, lorsque l'opercule 1 ferme l'ouverture d'un récipient, la languette 3 est totalement repliée, et lorsque l'opercule 1 est en cours d'enlèvement par un utilisateur, la languette 3 est généralement seulement partiellement dépliée.
L'on décrit le procédé de réalisation de l'opercule 1 selon l'invention, en référence aux figures 3a à 3d et 7.
Lors de la première étape du procédé de fabrication de l'opercule 1 , on réalise deux trous 5 dans la feuille 4, comme représenté sur la figure 3a.
La fonction des trous 5 est de permettre de créer par découpage un opercule 1 dont le contour ne comporte pas d'amorce de rupture.
En effet, les trous 5 sont tels que le contour de l'opercule 1 au voisinage de la ligne de pliage 7 de la languette 3 comporte trois parties successives :
- la découpe 6 de la languette 3 ; - le contour 9 d'un trou 5 ;
- la découpe 8 de la partie de couverture 2, ces trois découpes qui permettent de réaliser ledit opercule 1 formant une ligne ne présentant pas de variation brutale de courbure.
De préférence, ces trois découpes sont sensiblement tangentes entre elles, et ce malgré le léger décalage possible des outils 17, 18, 20 utilisés pour les réaliser. Dans la description, l'on utilise le terme « tangent », pour qualifier de façon générale la caractéristique selon laquelle les trois découpes forment une ligne ne présentant pas de variation brutale de courbure. Dans la réalisation représentée, les trous 5 sont circulaires.
Dans d'autres formes de réalisation non représentées, les trous 5 sont de forme ovale.
Toutefois, l'on comprend que les trous peuvent également avoir une autre forme appropriée à leur fonction, cette forme comportant au moins une partie incurvée.
On se placera dans la suite de la description dans le cas particulier où les trous sont circulaires.
Le diamètre et la position relative des trous 5 sont fonction de la taille de la languette 3 et de la partie de couverture 2, afin de garantir que le contour dudit opercule 1 ne comporte pas d'amorce de rupture.
Par conséquent, la distance entre ces deux trous 5 est sensiblement égale à la largeur de la languette 3, tandis que leur rayon est tel que une partie au moins du contour 9 de chacun des deux trous 5 est sensiblement tangent d'une part au contour de la languette 3 et d'autre part au contour de la partie de couverture 2.
Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures annexées, les trous 5 ont un diamètre compris entre 3,5 et 4,5 mm, et de préférence de l'ordre de 4 mm.
L'on comprend que, lorsque l'opercule 1 comporte plusieurs languettes 3, on réalise plusieurs paires de trous tels que 5.
Dans une deuxième étape du procédé de fabrication de l'opercule 1 , tel qu'illustré sur la figure 3b, on découpe la languette 3 dans la feuille 4, à l'aide d'un premier outil 18 (voir figure 7).
Le premier outil 18 est réglé de telle sorte que les deux extrémités 6a, 6b de la découpe 6 de la languette 3 débouchent chacune dans l'un des deux trous 5 réalisés à l'étape précédente. De préférence, chacune des parties extrêmes de cette découpe 6 est sensiblement tangente au contour 9 de l'un des deux trous 5. On entend par « parties extrêmes » chacune des portions de la découpe 6 situées au voisinage de chacune des extrémités 6a, 6b de ladite découpe 6.
La figure 3c illustre la troisième étape du procédé, au cours de laquelle on plie la languette 3 d'un demi tour sur la feuille 4, selon une ligne de pliage 7 reliant sensiblement les deux extrémités 6a, 6b de la découpe 6 de la languette 3.
La quatrième étape du procédé (figure 3d) consiste à découper dans la feuille 4 la partie de couverture 2 de l'opercule 1 , à l'aide d'un deuxième outil 20 (voir figure 7).
De façon similaire à la découpe 6 de la languette 3, les deux extrémités de la découpe 8 de la partie de couverture 2 sont telles qu'elles débouchent chacune dans l'un des deux trous 5 réalisés au cours de la première étape.
De préférence, chacune des parties extrêmes de cette découpe 8 est sensiblement tangente au contour 9 de l'un des deux trous 5. On entend par « parties extrêmes » chacune des portions de la découpe 8 situées au voisinage de chacune des extrémités de ladite découpe 8.
De cette manière, la découpe 8 de la partie de couverture 2, la découpe 6 de la languette 3 et au moins une partie du contour 9 des trous 5 sont sensiblement tangents, tel que cela a été défini plus haut, ce qui permet d'éviter toute amorce ou toute zone propice à la rupture lors de l'opération d'enlèvement de l'opercule 1 de l'ouverture du récipient par action sur la languette 3.
L'on va à présent décrire plus précisément les améliorations apportées par l'opercule 1 de l'invention, en référence aux figures 4, 5 et 6, par rapport aux opercules de l'art antérieur, tel qu'illustrés sur les figures 1 et 2.
Sur les cinq figures 1 , 2, 4, 5 et 6, le trait plein définit le contour théorique de l'opercule, tandis que les traits mixtes représentent le contour réel de l'opercule lorsque les outils 17, 18, 20 de découpe sont légèrement décalés les uns par rapport aux autres, suite à un dérèglement de la machine utilisée.
Le résultat du procédé de réalisation de l'opercule 1 selon l'invention va être décrit en relation avec les figures 5 et 6, qui sont des vues agrandies de la zone de jonction entre la découpe 6 de la languette 3 et la découpe 8 de la partie de couverture 2.
Le contour de l'opercule 1 au voisinage de la ligne de pliage 7 de la languette 3 comporte trois parties successives :
- la découpe 6 de la languette 3 ;
- le contour 9 d'un trou circulaire 5 ;
- la découpe 8 de la partie de couverture 2.
Comme illustré sur la figure 6, ces trois découpes 6, 8, 9 sont telles que la découpe 6 de la languette 3 et la découpe 8 de la partie de couverture 2 débouchent dans les trous 5.
De préférence, ces trois découpes 6, 8, 9 sont sensiblement tangentes, de sorte à former une ligne ne présentant pas de variation brutale de courbure. En particulier, au niveau de la ligne de pliage 7 de la languette 3, le contour de l'opercule 1 correspond à une portion du contour 9 d'un des deux trous 5, de sorte qu'il n'y a pas de zone de fragilité qui pourrait conduire à un déchirement de l'opercule 1 lors du pelage.
Sur la figure 6, ce cas est représenté par la ligne continue, et correspond à un réglage optimal des outils 17, 18, 20 successifs de réalisation de l'opercule 1 , conduisant à une position optimale des trous 5 par rapport aux découpes 6 et 8, respectivement de la languette 3 et de la partie de couverture 2.
Un certain décalage de l'outil 17 permettant de réaliser les trous 5 par rapport aux autres outils 18, 20 est cependant acceptable. En effet, ce décalage d'outil conduit à un décalage du contour 9 « théorique » des trous 5, vers un contour 9' « réel » des trous 5, représenté en traits mixtes sur la figure 6.
Dans ce dernier cas, les découpes 6, 8 débouchent toujours dans les trous 5. De petites variations de courbure du contour de l'opercule 1 apparaissent alors, mais elles restent suffisamment faibles pour ne pas risquer d'engendrer la déchirure de l'opercule 1 lors du pelage. Par ailleurs, ces zones de faiblesse - relative - sont localisées en dehors de la zone critique de la ligne de pliage 7, et sont donc moins risquées que pour les opercules de l'art antérieur.
Dans le cas où les deux outils 18, 20 de découpe de la languette 3 et de la partie de couverture 2 sont décalés l'un par rapport à l'autre, suite à un dérèglement de la machine, la forme réelle de l'opercule 1 est légèrement modifiée (représentation en traits mixtes sur la figure 5), la découpe 8' de la partie de couverture 2 étant décalée par rapport à la découpe 6 de la languette 3.
Dans l'art antérieur (illustré sur la figure 2, qui est une vue agrandie de la zone de jonction entre la découpe 6 de la languette 3 et la découpe 8 de la partie de couverture 2 de l'opercule 1 de la figurel), ce décalage induit une variation brutale de la courbure du contour au niveau du point d'intersection 10 entre ces deux découpes 6, 8'. De plus, ce point d'intersectionIO est situé au proche voisinage de la ligne de pliage 7 de la languette 3, ce qui affaiblit d'autant plus cette zone.
Par conséquent, avec cette configuration de l'art antérieur, les risques de rupture de l'opercule au moment du pelage sont élevés.
Au contraire, l'opercule 1 selon l'invention ne présente pas cet inconvénient. En effet, comme le représente la figure 5, un décalage de l'un des outils 17, 18, 20 de découpe ne conduit pas à la création d'un point de rupture brutale de la courbure du contour de l'opercule 1. La découpe 8' de la partie de couverture 2, consécutive à un dérèglement de la machine utilisée, débouche toujours dans le trou 5.
De la sorte, il n'y a donc pas de point critique, au voisinage de la ligne de pliage 7, pouvant générer une amorce de déchirure, ou une zone propice à la déchirure.
Grâce à l'invention, toute amorce ou zone propice à la déchirure due à un défaut de découpe de l'opercule suite à un dérèglement de la machine utilisée est d'une part diminué de façon très importante, et d'autre part déplacé hors de la zone critique de pliage et de solidarisation.
Grâce au procédé de réalisation selon l'invention, l'on peut donc accepter un jeu substantiel entre la découpe 8, 8' de la partie de couverture 2 et la découpe 6 de la languette 3, et ce grâce au fait que ces découpes 6, 8, 8' débouchent dans les trous 5.
Selon un autre aspect, l'invention concerne une machine possible pour la mise en œuvre du procédé tel qu'il vient d'être décrit.
Comme illustré sur la figure 7, la machine comporte des premiers moyens d'enroulement 10 de la feuille 4 de matériau constitutif de l'opercule 1 , cette feuille 4 se présentant sous la forme d'une bande initialement enroulée sur lesdits premiers moyens d'enroulement 10.
Ces premiers moyens d'enroulement 10 peuvent se présenter par exemple sous la forme d'un cylindre mobile en rotation autour d'un axe horizontal.
Pour la mise en œuvre du procédé, on déroule progressivement la feuille 4 et on la fait défiler de façon qu'elle passe successivement dans chacun des postes correspondant aux différentes étapes du procédé. Les flèches de la figure 7 indiquent le sens de déplacement de cette feuille 4. La feuille 4 passe ainsi dans au moins quatre postes 11 , 12, 13 et 14 successifs, la feuille 4 étant arrêtée successivement à chacun de ces postes 11 , 12, 13 et 14 afin que soit réalisée l'étape du procédé de réalisation de l'opercule 1 correspondante.
La machine comprend ainsi :
- un premier poste 11 , qui correspond à la première étape au cours de laquelle les trous 5 sont réalisés dans la feuille 4 ;
- un deuxième poste 12, qui correspond à l'étape au cours de laquelle est réalisée la découpe 6 de la languette 3 de l'opercule 1 ;
- un troisième poste 13, qui correspond à l'étape au cours de laquelle on replie la languette 3 d'un demi tour sur la feuille 4 le long de la ligne de pliage 7 ;
- un quatrième poste 14, qui correspond à l'étape au cours de laquelle est réalisée la découpe 8 de la partie de couverture 2 de l'opercule 1.
A chacun de ces postes 11 , 12, 13, 14 est associé un outil, respectivement 17, 18, 19 et 20, permettant de réaliser l'opération correspondante.
Dans le quatrième poste 14, un bouchon 21 est, préalablement à la réalisation de la découpe 8, présenté sous l'outil 20, et sous la feuille 4. L'outil 20, qui se présente par exemple sous la forme d'un poinçon de découpe, réalise alors la découpe 8 de la partie de couverture 2 et, dans le même mouvement, place l'opercule 1 ainsi entièrement découpé au fond du bouchon 21.
En général, le bouchon 21 est pourvu d'une jupe sur la face interne de laquelle se trouve un filetage destiné à coopérer avec un filetage complémentaire situé sur le col du récipient dont l'ouverture est destinée à être fermé par l'opercule 1.
La mise en place de l'opercule 1 au fond du bouchon 21 par l'outil 20 nécessite donc un certain effort pour vaincre la résistance au mouvement de l'opercule 1 vers le fond du dit bouchon 21 due au filetage de la jupe du bouchon 21. La présence de ce filetage sur la jupe du bouchon 21 permet le maintien de l'opercule 1 au fond du bouchon 21 , une fois que le dit opercule 1 a été placé au fond du bouchon 21.
L'ensemble bouchon 21 - opercule 1 peut ainsi être stocké dans un bac 15, avant d'être vissé sur le col d'un récipient. Cette opération intermédiaire de stockage peut ne pas exister, les bouchons 21 , munis chacun d'un opercule 1 étant directement dirigés vers un poste de mise en place sur des récipients.
La solidarisation de l'opercule 1 au rebord de l'ouverture d'un récipient s'effectue notamment de la façon suivante : une fois le bouchon 21 , au fond duquel est placé un opercule 1 , vissé sur le col du récipient, on présente le col du dit récipient près d'une tête d'induction. L'énergie est focalisée au niveau de la zone de contact entre l'opercule et le rebord de l'ouverture du dit récipient, ce qui engendre la solidarisation souhaitée.
La feuille 4, dans laquelle existent à présent des orifices correspondant aux opercules découpés, est ensuite enroulée sur des seconds moyens d'enroulement 16, qui peuvent être similaires aux premiers moyens d'enroulement 10.
La feuille 4 en sortie de machine peut alors être utilisée dans d'autres applications ou recyclée.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de réalisation d'un opercule (1) destiné à être enlevé dans une feuille (4) de matériau constitutif dudit opercule (1), ledit opercule (1) comportant une partie de couverture (2) destinée à fermer l'ouverture d'un récipient et une partie en forme de languette (3) destinée à être saisie et tirée en vue d'enlever ledit opercule (1), le procédé comprenant les étapes consistant à découper la languette (3) et la partie de couverture (2) dans ladite feuille (4), caractérisé en ce qu'il comprend également une étape préalable consistant à réaliser des trous (5) dans ladite feuille (4), ces trous étant positionnés de manière que les découpes (6, 8, 8') de la languette (3) et de la partie de couverture (2) viennent y déboucher, de manière à prévenir toute amorce de rupture lors de l'opération d'enlèvement de l'opercule (1) de l'ouverture dudit récipient par action sur la languette (3).
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la découpe (8, 8') de la partie de couverture (2), la découpe (6) de la languette (3) et au moins une partie du contour (9, 9') des trous (5) sont sensiblement tangents.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on accepte un jeu substantiel entre la découpe (8, 8') de la partie de couverture (2) et la découpe (6) de la languette (3), et ce grâce au fait que ces découpes (6, 8, 8') débouchent dans les trous (5).
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de pliage de la languette (3) de l'opercule (1), de façon à rabattre ladite languette (3) sur la partie de couverture (2), cette étape étant réalisée après l'étape de découpe de la languette (3).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le diamètre des trous (5) est de l'ordre de 3,5 à 4,5 mm, notamment voisin de 4 mm.
6. Opercule obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le contour de l'opercule (1) formé par la découpe (6) de la languette (3), la découpe (8, 8') de la partie de couverture (2) et le contour (9, 9') des trous (5) ne comporte pas d'amorce ou de zone propice à la rupture.
7. Opercule selon la revendication 6, caractérisé en ce que le matériau constitutif dudit opercule (1) est à base d'aluminium.
8. Opercule selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que l'épaisseur dudit opercule (1 ) est de l'ordre de 0,15 à 0,30 mm, notamment voisin de 0,20 mm.
9. Opercule selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la partie de couverture (2) dudit opercule (1) est sensiblement discoïdale.
10. Opercule selon la revendication 9, caractérisé en ce que la partie de couverture (2) dudit opercule (1) a un diamètre compris entre 10 et 100 mm, notamment voisin de 35 mm.
1 1 . Ensemble comprenant un récipient comportant une ouverture, et un opercule (1) selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, ledit opercule (1 ) étant destiné à fermer ladite ouverture.
12. Ensemble comprenant un récipient au moins partiellement rempli d'un certain contenu et comportant une ouverture, et un opercule (1) selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, ledit opercule (1) étant destiné à fermer ladite ouverture.
13. Ensemble selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que l'opercule (1) est thermosoudé par induction sur le rebord de l'ouverture du récipient, alors que la languette (3) est repliée sur la face extérieure accessible de la partie de couverture (2).
14. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que les dimensions de la partie de couverture (2) de l'opercule (1) sont légèrement supérieures aux dimensions de l'ouverture du récipient, de sorte à ce que ladite ouverture soit totalement recouverte, et en ce que les bords de ladite partie de couverture (2) sont rabattus autour de ladite ouverture.
15. Machine pour la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, ladite machine comportant successivement : - des moyens d'amenée et de défilement d'une feuille (4) de matériau constitutif dudit opercule (1) ;
- un premier outil (18) destiné à découper la languette (3) de l'opercule (1) ;
- un outil (19) destiné à plier la languette (3) ;
- un deuxième outil (20) destiné à découper la partie de couverture (2) de l'opercule (1) ; caractérisée en ce qu'elle comprend également un outil (17) destiné à réaliser des trous dans ladite feuille (4).
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