WO2023156637A1 - Emballage métallique avec capsule twist-off - Google Patents

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WO2023156637A1
WO2023156637A1 PCT/EP2023/054110 EP2023054110W WO2023156637A1 WO 2023156637 A1 WO2023156637 A1 WO 2023156637A1 EP 2023054110 W EP2023054110 W EP 2023054110W WO 2023156637 A1 WO2023156637 A1 WO 2023156637A1
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packaging body
ferrule
packaging
ring
edge
Prior art date
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PCT/EP2023/054110
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Oscar DOMINGUEZ
Christophe Pautet
Christophe Marteau
Frédéric BOUVY
Gwilhem PIAUD
François AUFRANC
Original Assignee
Massilly Holding
Massilly France
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Filing date
Publication date
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    • B65D2543/00962—Sealing means inserted
    • B65D2543/00972—Collars or rings

Definitions

  • the invention relates to packaging for the storage and preservation of products, in particular foodstuffs, by heat pasteurization and sterilization. It relates more specifically to twist-off packaging.
  • the twist-off cap is a metal cap fitted with lugs.
  • the lugs can be 3 in number (for a capsule 27 mm in diameter) to 8 (for a capsule 110 mm in diameter).
  • the complementary packaging body has as many threads on its ring as there are lugs on the capsule, and each thread cooperates with a lug to ensure that the packaging body is closed or opened by the capsule.
  • Twist-off caps (also called “lug caps”) require less than one turn of the ring to close and open (about 1/8 to 1/3 turn depending on the diameters) . They each span 1/8 to 1/3 of the circumference of the ring. Thus, each thread extends over less than one turn of the ring (from 1/8 to 1/3 of the turn of the ring).
  • the nets are distributed around the ring and adjacent two by two. They form a discontinuous thread, as opposed to the continuous thread which serves as a guide for the continuous thread of a screw cap.
  • Twist-off packages traditionally comprise a glass body, which includes a ring intended to cooperate with a twist-off cap.
  • the capsule has a groove in which a seal is housed. This seals by compression on the upper edge of the ring.
  • Twist-off capsules are for example named as follows:
  • RTO (Regular Twist Off), RTB (Regular Twist Off with Safety Button), RTS (Twist Off with Step), RTB (Twist off with Step and Safety Button), RTA (Twist Off with Angle), RAB (Twist Off with Angle and Safety Button), DTO (Depp Twist Off), DTB (Deep Twist Off with Safety Button), MTO (Medium Twist Off), MTB (Medium Twist Off with Safety Button).
  • the metal lids of glass jars are formed from pasteurizable and sterilizable materials that can withstand high temperatures and are held closed by atmospheric pressure.
  • the glass-metal contact is therefore currently controlled with regard to variations in temperature and pressure.
  • the cap is unscrewed. After this first opening, the packaging body can be closed again by screwing the cap, and opened again by unscrewing.
  • twist-off packaging bodies have good sealing performance and resistance to mechanical stress during the sterilization or pasteurization phases, and are widely used for food preservation.
  • glass twist-off packaging bodies are fragile and can be easily broken.
  • Packaging bodies closed by caps different from twist-off caps are known.
  • the hermetic closure is obtained thanks to a locking cord present on the internal face of the packaging body, and which allows the locking of an engagement lip of the capsule.
  • Metal packaging bodies intended to cooperate by screwing with a capsule are also known. But these packaging do not cooperate with a twist-off capsule.
  • the packaging body is not used for heat sterilization.
  • GB2325924 also describes a metal packaging body.
  • the access opening of this packaging body is provided with a flange intended to cooperate with a membrane allowing the packaging body to be closed.
  • This packaging body does not cooperate with a twist-off cap.
  • GB2545672 describes a wrapper body quite different from a twist-off wrapper body. Indeed, unlike a twist-off packaging body, this packaging body does not have an opening edge cooperating with a seal. In this document, the seal cooperates with the side surface of the packaging body. Furthermore in this document, the packaging body is not used for heat sterilization.
  • the aim of the invention is in particular to provide twist-off packaging bodies having improved mechanical resistance to stresses and shocks.
  • the subject of the invention is a packaging body comprising one end forming a ring comprising an edge, delimiting an access opening inside the body, called the opening edge, the ring comprising threads intended to cooperating by screwing with a twist-off cap equipped with a seal.
  • This seal is intended to cooperate with the opening edge of the ring for a hermetic closure of the body resistant to heat sterilization.
  • the packing body is made of metal.
  • the packaging body according to the invention has the usual advantages of twist-off packaging bodies, namely good resistance to mechanical stress during the sterilization and pasteurization phases, good sealing and impermeability to gases, good compatibility with the majority of products, and in particular solvents, stability of the materials which allows good conservation of the product and preserves its organoleptic qualities, easy and economically very acceptable recycling, good thermal conductivity, excellent resistance to internal pressure and good resistance to ionizing radiation. It is also easier to print on this metal packaging. Finally, the metal packaging body has good stacking behavior and good stacking resistance.
  • metal packaging which is easier to implement and transport than glass, has advantages, both in terms of manufacturing and the transport and storage of containers. Due to its metal composition, it is also possible to consider using magnetism, for example to hold the packaging body during capping. In addition, this packaging body allows its contents to be "hidden” from the user's eyes, which is advantageous for contents whose appearance is not pleasant. The weight of the metal packaging is also much less (about 80% less weight), which improves the transport possibilities.
  • the twist-off system can be developed for a wide variety of diameters. Opening (large diameters suitable for low-hydration products and small diameters for liquids). It requires less force to open. It can be used to manufacture both two-piece boxes (with a stamped bottom) and three-piece boxes (with a crimped bottom).
  • a packaging body is hermetically sealed when it is impervious to gases and liquids and to any external contamination.
  • Heat sterilization means a process that consists of heating the packaging body to a temperature of at least 100°C. The duration and temperature vary according to the type of food and the packaging used, in order to prevent microorganisms from surviving and developing inside the body of the packaging.
  • a hermetic closure resistant to heat sterilization withstands a temperature of at least 100°C, and can go up to 131°C.
  • the threads are helical projections, i.e. they are inclined with respect to the direction of the circumference.
  • the packaging body is formed of a metal sheet whose thickness ranges from 0.15 to 0.27 mm, preferably from 0.17 to 0.25 mm, even more preferably from 0.19 to 0.23 mm, and the hardness ranges from TS260 to TH580 in accordance with standard NF EN 10202 of January 2002, preferably less than or equal to TH435, and more preferably from TS290 to TH415.
  • a packaging body has improved internal pressure resistance, particularly suitable for use in heat sterilization.
  • the hardness is preferably less than or equal to TH435 because a higher hardness makes it difficult to manufacture the packaging body if it is necessary to carry out an expansion or a shrinkage.
  • the threads are three to eight in number, distributed along the circumference of the ring. Each thread can thus cooperate with a lug of a twist-off cap having a number of lugs identical to the number of threads, thus ensuring the closure of the container.
  • the nets are adjacent two by two.
  • Each thread extends 1/8 to 1/3 of the circumference of the ring. Thus, less than one turn of the ring is needed to open or close the container.
  • the invention also relates to a packaging comprising a packaging body as described above, and a twist-off cap intended to cooperate by screwing with the threads of the packaging body, the cap being equipped with a joint sealing intended to cooperate with the opening edge of the ring of the body for a hermetic closure of the body resistant to heat sterilization.
  • the packaging may include other optional features, taken alone or in combination, specified below.
  • the seal is made of a thermoplastic elastomer material, and is able to withstand heat sterilization.
  • thermoplastic elastomer is understood to mean a plastic material capable of plastically deforming on heating, and of elastically deforming at room temperature.
  • the seal according to the invention does not contain PVC (polyvinyl chloride), and is not formulated from substances containing it.
  • the gasket is said to be "heat sterilizable resistant", i.e. it will retain its sealing properties even after a sterilization process of up to 131°C.
  • the heat sterilization temperature is at least 100°C and at most 131°C.
  • PROVALIN 1241, PROVALIN 1288 and PROVALIN 1269 brand products from ACTEGA DS GmbH (Straubinger Str. 12, Box 107701, 28219 Bremen, Germany) may be used.
  • Such a seal ensures optimal hermetic closure, resistant to heat sterilization.
  • it has an optimized interaction with the opening edge of the ring of the metallic packaging body, facilitating the opening of the packaging body.
  • the twist-off capsule comprises a panel and a skirt comprising at its outer end a rolled edge extending radially inwards, the rolled edge comprising lugs, preferably three to eight lugs distributed over the circumference of the outer end of the rolled edge, and each lug is intended to cooperate with a thread of the packaging body, by direct contact between the thread and the lug.
  • the capsule can thus be screwed onto the packaging body so as to cause the seal to cooperate with the opening edge of the body, thus allowing the hermetic closure of the latter.
  • the subject of the invention is a method for manufacturing a packaging body as described above.
  • the manufacturing process includes the following steps: - during a so-called “rolling” step, an outward or inward rolling of a free edge of a part of a ferrule, called the “cap connecting part", so as to form an opening edge of the packaging body, - Before or after the rolling step, nets are formed on the connecting part.
  • shell is meant a hollow cylindrical part of constant radius, with or without a bottom.
  • a bottomless ferrule can be obtained by electric welding a metal sheet to give it a hollow cylindrical shape.
  • Such a shell, without a bottom, can be used in the manufacturing process according to the invention.
  • a bottom can be assembled to this cylindrical part by crimping, before implementing the manufacturing process.
  • the ferrule used in the process will be bottomed.
  • the bottom can be added by crimping during a subsequent manufacturing step of the packaging body.
  • a bottomless shell makes it possible to manufacture a box in three elements (side wall of the packaging body, bottom of the packaging body and cap).
  • a ferrule, with an integrated bottom can also be obtained by stamping a metal sheet to give it a hollow cylindrical shape with a bottom.
  • a ferrule with an integrated bottom makes it possible to manufacture a box in two elements (packaging body and cap).
  • the packaging body has several areas of weakness (diameter change area, threaded area), its manufacture is not easy. Such a process makes it possible to obtain a packaging body having the expected shape, for its use in heat sterilization.
  • the process may include other optional features, taken alone or in combination, specified below.
  • First and second parts of different diameters are formed, the first part having a diameter smaller than that of the second part.
  • the first part is made by shrinking the ferrule.
  • This method allows not only the manufacture of three-piece boxes, but also the manufacture of two-piece boxes.
  • the first part can be obtained by one or more necking steps.
  • the rolling step is performed after the shrinking step or steps.
  • the threads are obtained by rolling using rollers.
  • the threading is performed after the shrinking and rolling steps.
  • the method further comprises a step of curling outwards a free edge of the ferrule opposite the free edge of the ferrule intended to be rolled. This makes it possible, to obtain a box in three elements, to assemble the ferrule to a bottom by crimping.
  • the flanging is carried out at the same time as the rolling step, before forming the threads.
  • the method further comprises a step of molding the second part of the ferrule.
  • this step is subsequent to the shrinking, rolling, flanging and threading steps.
  • the threads are obtained by rolling using rollers.
  • the method further comprises a step of edging a free edge of the ferrule opposite the free edge of the ferrule intended to be rolled. This makes it possible, to obtain a box in three elements, to assemble the ferrule to a bottom by crimping.
  • the flanging is performed after the rolling and expansion steps.
  • the rolling is carried out before the expansion step allowing the realization of the second part.
  • the rolling is carried out before generating a change in diameter, and forming the threads, one avoids causing a subsidence of these zones which present a fragility. This is therefore an improvement in the method, promoting the production of a packaging body suitable for use in heat sterilization, with a twist-off cap.
  • the rolling is carried out after the expansion step, if the process requires it for reasons of simplification of manufacture.
  • the flanging is carried out at the same time as the rolling, before forming the nets.
  • the first or the second part forms the ring.
  • FIG. 1 there is a perspective view of a packaging according to one embodiment of the invention (body and lid);
  • FIGS. 5a and 5b are cross-sectional views of a ferrule illustrating different stages in the formation of the packaging body according to a first embodiment of the invention
  • FIGS. 6a, 6b and 6c are cross-sectional views of a ferrule illustrating different stages in the formation of the packaging body according to a second embodiment of the invention.
  • FIGS. 7a, 7b, 7c and 7d are cross-sectional views of a ferrule illustrating various stages of formation of the packaging body according to a third embodiment of the invention.
  • FIGS. 8a, 8b and 8c are cross-sectional views of a ferrule illustrating different stages in the formation of the packaging body according to a fourth embodiment of the invention.
  • FIGS. 9a, 9b and 9c are cross-sectional views of a ferrule illustrating different stages of formation of the packaging body according to a fifth embodiment of the invention.
  • the packaging 1 comprises a packaging body 3 and a twist-off cap 5.
  • the packaging body 3 comprises an end 31 forming a ring comprising an edge 33, delimiting an access opening inside the body 3, called the opening edge.
  • the ring 31 comprises threads 311 intended to cooperate by screwing with the twist-off capsule 5 which is equipped with a seal 7, visible in particular on the .
  • the gasket thickness is not necessarily shown to scale.
  • This seal 7 is intended to cooperate with the opening edge 33 of the ring 31 for a hermetic closure of the body 3 resistant to heat sterilization.
  • the packaging body 3 is made of metal.
  • the packaging body 3 is formed of a metal sheet 35 whose thickness ranges from 0.15 to 0.27 mm, and the hardness ranges from TS260 to TH580 in accordance with standard NF EN 10202 of January 2002.
  • the twist-off cap 5 comprises a panel 51 and a skirt 53 comprising at its outer end a rolled edge 531 extending radially inwards.
  • the rolled edge 531 includes lugs 5313.
  • the capsule 5 includes six lugs 5313 visible in particular on the . This number of six lugs is given by way of example. There may nevertheless be more or less than six lugs.
  • the lugs 5313 are distributed over the circumference of the outer end of the rolled edge 531, and each lug 5313 is intended to cooperate with a thread 311 of the packaging body 3, by direct contact between the thread 311 and the lug 5313, as illustrated in particular on the .
  • the threads 311 of the packaging body 3 are six in number. They are distributed along the circumference of the ring 31. In this embodiment, each thread extends over 1/6 of the circumference of the ring. They are adjacent two by two.
  • the seal 7 is made of a thermoplastic elastomer material, and is able to withstand heat sterilization.
  • FIGS 5a and 5b sectional views of a ferrule 5005 illustrating different stages of formation of the packaging body 5003 according to a first embodiment of the invention. The steps are shown in the order in which they are performed.
  • the formation of the packaging body 5003 consists of the following steps: - is carried out during a so-called “rolling" step, shown in Figure 5a, an inward rolling of a free edge 50053 of a part 50051 of the ferrule 5005. This ferrule part 50051 is called the “capsule connection part”.
  • the rolling step is carried out so as to form an opening edge 5033 of the packaging body 5003; - After the rolling step, threads 5311 are formed (FIG. 5b) on the connecting part 50051.
  • a straight packaging body is produced, of constant diameter except for the thread area.
  • the rolling is inwards, so as to allow the screwing of the capsule.
  • the threads are obtained by rolling by means of rollers.
  • the ferrule 5005 is an integrated bottom ferrule. It can be obtained by stamping a metal sheet. It has a hollow cylindrical shape with a bottom.
  • a molding 5007 is also made. It is made by rolling.
  • the molding is optional. Its presence, creating a zone with a larger diameter, prevents the caps from colliding and unscrewing during handling.
  • a first part 60055 and a second part 60057 are also formed, during a step prior to the steps of rolling and forming the threads 6311. This prior step is shown in FIG. 6a.
  • the first part 60055 is made by shrinking, and more precisely here, there were several shrinking steps.
  • the first part 60055 forms the ring 6031.
  • the ferrule 7005 is a bottomless ferrule.
  • the present method further comprises a step of edging outwards a free edge 70059 of the ferrule opposite the free edge 70053 of the ferrule intended to be rolled. This makes it possible, to obtain a three-part case, to assemble the ferrule to a bottom by crimping.
  • the flanging step is shown in Figure 7b. In this embodiment, the flanging is performed at the same time as the rolling step, before forming the threads 7311.
  • This embodiment further comprises a step of molding the second part 70057 of the ferrule, represented on the Figure 7d. This molding step is optional. In this embodiment, the later crimping step is not shown. The packaging body is therefore not shown.
  • the second part 80057 and the threads 8311 are produced by expansion.
  • the second part can be made by expansion, and the threads can be obtained by rolling using rollers.
  • the flanging is carried out after the formation of the nets.
  • the first part forms ring 8031.
  • the second part 90057 and the threads 9311 are produced by expansion.
  • the second part 90057 forms the ring 9031.

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Abstract

Corps d'emballage 3 comportant une extrémité (31) formant une bague comportant un bord (33), délimitant une ouverture d'accès à l'intérieur du corps (3), dit bord d'ouverture, la bague (31) comportant des filets (311) destinés à coopérer par vissage avec une capsule twist-off équipée d'un joint d'étanchéité, ce joint étant destiné à coopérer avec le bord d'ouverture (33) de la bague (31) pour une fermeture hermétique du corps (3) résistante à la stérilisation à la chaleur, caractérisé en ce qu'il est en métal.

Description

Emballage métallique avec capsule twist-off
L’invention concerne les emballages pour le stockage et la conservation de produits, en particulier d’aliments, par pasteurisation et stérilisation par la chaleur. Elle porte plus précisément sur des emballages twist-off.
La capsule twist-off est une capsule métallique pourvue d'ergots. Les ergots peuvent être au nombre de 3 (pour une capsule de 27 mm de diamètre) à 8 (pour une capsule de 110 mm de diamètre). Le corps d’emballage complémentaire possède autant de filets sur sa bague qu’il y a d'ergots sur la capsule, et chaque filet coopère avec un ergot pour assurer la fermeture ou l’ouverture du corps d’emballage par la capsule. Les capsules twist-off (aussi appelées « lug caps » en anglais) nécessitent moins d'un tour de bague pour se fermer et s'ouvrir (de l'ordre de 1/8 à 1/3 de tour en fonction des diamètres). Ils s’étendent chacun sur 1/8 à 1/3 de la circonférence de la bague. Ainsi, chaque filet s’étend sur moins d’un tour de bague (de 1/8 à 1/3 du tour de la bague). Les filets sont répartis sur le tour de la bague et adjacents deux à deux. Ils forment un filet discontinu, par opposition au filet continu qui sert de guide au filet continu d’une capsule vissante.
Les emballages twist-off comportent traditionnellement un corps en verre, qui comprend une bague destinée à coopérer avec une capsule twist-off.
Pour assurer une fermeture étanche, depuis la stérilisation jusqu’à l’ouverture du corps d’emballage, la capsule comporte une gorge dans laquelle est logé un joint d’étanchéité. Celui-ci assure l'étanchéité par compression sur le bord supérieur de la bague.
Les capsules twist-off sont par exemple dénommées comme suit :
RTO (Regular Twist Off), RTB (Regular Twist Off with Safety Button), RTS (Twist Off with Step), RTB (Twist off with Step and Safety Button), RTA (Twist Off with Angle), RAB (Twist Off with Angle and Safety Button), DTO (Depp Twist Off), DTB (Deep Twist Off with Safety Button), MTO (Medium Twist Off), MTB (Medium Twist Off with Safety Button).
Les couvercles métalliques des bocaux en verre sont formés dans des matériaux pasteurisables et stérilisables qui peuvent supporter des températures élevées et sont maintenus fermés par la pression atmosphérique. Le contact verre-métal est donc actuellement maîtrisé au regard des variations de température et de pression.
Pour rompre l’étanchéité et ouvrir le corps d’emballage, la capsule est dévissée. Après cette première ouverture, le corps d’emballage peut être à nouveau fermé par vissage de la capsule, et ouvert à nouveau par dévissage.
Ces corps d’emballage twist-off présentent de bonnes performances d’étanchéité et de résistance aux contraintes mécaniques lors des phases de stérilisation ou de pasteurisation, et sont largement utilisés pour la conservation des aliments. Cependant les corps d’emballage twist-off en verre sont fragiles et peuvent être facilement cassés.
On connaît des corps d’emballage fermés par des capsules différentes des capsules twist-off. Ainsi dans le document DE4421523, la fermeture hermétique est obtenue grâce à un cordon de verrouillage présent sur la face interne du corps d’emballage, et qui permet le verrouillage d’une lèvre d’engagement de la capsule.
Par ailleurs, on connaît des corps d’emballage métalliques moins fragiles. Cependant, ces corps d’emballage sont fermés hermétiquement par des couvercles sertis. En effet, l’homme du métier considère que seul le sertissage de deux surfaces métalliques en contact permet d’assurer une fermeture étanche lors de la phase de stérilisation. Ceci est dû au fait que, pendant le processus de stérilisation, la boîte subit des contraintes thermiques et de pression drastiques : jusqu’à 131°C pendant 1 heure avec des surpressions internes et/ou externes jusqu’à 1.2 bar durant la durée du cycle. La pression interne augmente avec la température et cette augmentation pourrait conduire à une déformation irréversible et pourrait mener à une rupture de l’étanchéité.
On connaît également des corps d’emballages métalliques destinés à coopérer par vissage avec une capsule. Mais ces emballages ne coopèrent pas avec une capsule twist-off.
Il en est ainsi dans le document DE202018105977. Par ailleurs dans ce document, le corps d’emballage n’est pas utilisé pour la stérilisation à la chaleur.
Le document GB2325924 décrit également un corps d’emballage métallique. L’ouverture d’accès de ce corps d’emballage est pourvue d’une collerette destinée à coopérer avec une membrane permettant la fermeture du corps d’emballage. Ce corps d’emballage ne coopère pas avec une capsule twist-off.
Le document GB2545672 décrit un corps d’emballage assez différent d’un corps d’emballage twist-off. En effet contrairement à un corps d’emballage twist-off, ce corps d’emballage n’a pas un bord d’ouverture coopérant avec un joint d’étanchéité. Dans ce document, le joint d’étanchéité coopère avec la surface latérale du corps d’emballage. Par ailleurs dans ce document, le corps d’emballage n’est pas utilisé pour la stérilisation à la chaleur.
L'invention a notamment pour but de fournir des corps d’emballage twist-off présentant une résistance mécanique améliorée aux contraintes et aux chocs.
A cet effet l’invention a pour objet un corps d’emballage comportant une extrémité formant une bague comportant un bord, délimitant une ouverture d’accès à l’intérieur du corps, dit bord d’ouverture, la bague comportant des filets destinés à coopérer par vissage avec une capsule twist-off équipée d’un joint d’étanchéité. Ce joint est destiné à coopérer avec le bord d’ouverture de la bague pour une fermeture hermétique du corps résistante à la stérilisation à la chaleur. Le corps d’emballage est en métal.
Ainsi, on propose de fournir un corps d’emballage twist-off métallique. Ceci va à l’encontre du préjugé de l’homme du métier concernant le comportement de deux matériaux métalliques en contact et des phénomènes d’interaction métal-métal sous l’effet de variation de pressions internes et externes.
Le corps d’emballage selon l’invention présente les avantages habituels des corps d’emballage twist-off, à savoir une bonne résistance aux contraintes mécaniques lors des phases de stérilisation et pasteurisation, une bonne étanchéité et une imperméabilité aux gaz, une bonne compatibilité avec la majorité des produits, et notamment des solvants, une stabilité des matériaux qui permet une bonne conservation du produit et préserve ses qualités organoleptiques, un recyclage facile et économiquement très acceptable, une bonne conductivité thermique, une excellente tenue à la pression interne et une bonne tenue aux radiations ionisantes. On peut de plus facilement imprimer sur cet emballage métallique. Enfin, le corps d’emballage métallique présente une bonne tenue à l’empilage et une bonne résistance au gerbage.
Il présente de plus une grande résistance mécanique aux contraintes et aux chocs et permet de protéger le contenu des rayonnements solaires. Également, l’utilisation du métal, plus facile à mettre en œuvre et à transporter que le verre, présente des avantages, tant sur le plan de la fabrication que du transport et du stockage des conteneurs. Du fait de sa constitution en métal, on peut de plus envisager d’utiliser le magnétisme, par exemple pour maintenir le corps d’emballage pendant le capsulage. De plus, ce corps d’emballage permet de « cacher » son contenu aux yeux de l’utilisateur, ce qui est avantageux pour les contenus dont l’aspect n’est pas agréable. Le poids de l’emballage métallique est également bien moindre (environ 80% moins de poids), ce qui améliore les possibilités de transport.
Par rapport aux boîtes métalliques serties, il est facile à ouvrir, refermable, sa manipulation présente moins de risque (moins de risque de coupure). Il a de plus une image plus moderne.
Par rapport à d’autres systèmes de fermeture, par exemple le système de mise en place par pression et enlèvement par rotation (« press-on turn-off »), le système twist-off peut être développé pour une grande variété de diamètres d’ouverture (grands diamètres adaptés à des produits peu hydratés et petits diamètres pour des liquides). Il nécessite moins de force pour l’ouverture. Il est utilisable pour fabriquer aussi bien des boîtes en deux éléments (avec un fond embouti) que des boîtes en trois éléments (avec un fond serti).
Un corps d’emballage est hermétiquement fermé lorsqu’il est étanche, aux gaz et aux liquides, et à toute contamination extérieure.
On entend par « stérilisation à la chaleur » un procédé qui consiste à chauffer le corps d’emballage à une température au moins égale à 100°C. La durée et la température varient selon le type d’aliments ainsi que l’emballage utilisé, afin d’éviter que les micro-organismes survivent et se développent à l’intérieur du corps d’emballage.
Une fermeture hermétique résistante à la stérilisation à la chaleur résiste à une température au moins égale à 100°C, et pouvant aller jusqu’à 131°C.
De préférence, les filets sont des saillies en hélice, c’est-à-dire qu’ils sont inclinés par rapport à la direction de la circonférence.
Le corps d’emballage peut comporter d’autres caractéristiques optionnelles, prises seules ou en combinaison, précisées ci-après.
- Le corps d’emballage est formé d’une feuille métallique dont l’épaisseur va de 0,15 à 0,27 mm, de préférence de 0,17 à 0,25 mm, de façon encore plus préférentielle de 0,19 à 0,23 mm, et la dureté va de TS260 à TH580 conformément à la norme NF EN 10202 de janvier 2002, de préférence inférieure ou égale à TH435, et de façon plus préférentielle de TS290 à TH415.
Un tel corps d’emballage présente une tenue à la pression interne améliorée, particulièrement adaptée à l’utilisation en stérilisation à la chaleur. Par ailleurs, la dureté est de préférence inférieure ou égale à TH435 car une dureté supérieure permet difficilement de fabriquer le corps d’emballage si on doit procéder à une expansion ou à une rétreinte.
- Les filets sont au nombre de trois à huit, répartis le long de la circonférence de la bague. Chaque filet peut ainsi coopérer avec un ergot d’une capsule twist-off possédant un nombre d’ergots identique au nombre de filets, assurant ainsi la fermeture du conteneur. Avantageusement, les filets sont adjacents deux à deux.
- Chaque filet s’étend sur 1/8 à 1/3 de la circonférence de la bague. Ainsi, moins d’un tour de bague est nécessaire pour ouvrir ou fermer le conteneur.
L’invention a également pour objet un emballage comprenant un corps d’emballage tel que décrit ci-avant, et une capsule twist-off destinée à coopérer par vissage avec les filets du corps d’emballage, la capsule étant équipée d’un joint d’étanchéité destiné à coopérer avec le bord d’ouverture de la bague du corps pour une fermeture hermétique du corps résistante à la stérilisation à la chaleur.
L’emballage peut comporter d’autres caractéristiques optionnelles, prises seules ou en combinaison, précisées ci-après.
- Le joint est réalisé dans un matériau élastomère thermoplastique, et est apte à résister à la stérilisation à la chaleur.
On entend par « élastomère thermoplastique » un matériau plastique capable de se déformer plastiquement par chauffage, et de se déformer élastiquement à température ambiante. Le joint selon l’invention ne contient pas de PVC (polychlorure de vinyle), et n’est pas formulé à partir de substances en contenant.
Le joint est dit « apte à résister à la stérilisation à la chaleur », c’est-à-dire qu’il gardera ses propriétés d’étanchéité même après un processus de stérilisation allant jusqu’à 131°C. La température de stérilisation à la chaleur est au moins égale à 100°C et au maximum égale à 131°C.
De tels matériaux sont décrits par exemple dans le document US2015/0028035. Les produits de marques PROVALIN 1241, PROVALIN 1288 et PROVALIN 1269 de la société ACTEGA DS GmbH (Straubinger Str. 12, Box 107701, 28219 Bremen, Allemagne) peuvent être utilisés.
Un tel joint d’étanchéité assure une fermeture hermétique optimale, résistante à la stérilisation à la chaleur. Par ailleurs, il présente une interaction optimisée avec le bord d’ouverture de la bague du corps d’emballage métallique, facilitant l’ouverture du corps d’emballage.
- La capsule twist-off comporte un panneau et une jupe comprenant à son extrémité extérieure un bord roulé s’étendant radialement vers l’intérieur, le bord roulé comprenant des ergots, de préférence de trois à huit ergots répartis sur la circonférence de l’extrémité extérieure du bord roulé, et chaque ergot est destiné à coopérer avec un filet du corps d’emballage, par contact direct entre le filet et l’ergot. La capsule peut ainsi être vissée sur le corps d’emballage de manière à faire coopérer le joint avec le bord d’ouverture du corps, permettant ainsi la fermeture hermétique de celui-ci.
L’invention a enfin pour objet un procédé de fabrication d’un corps d’emballage tel que décrit ci-avant. Le procédé de fabrication comprend les étapes suivantes :
- on réalise lors d’une étape dite « de roulage » un roulage vers l’extérieur ou l’intérieur d’un bord libre d’une partie d’une virole, dite « partie de liaison avec la capsule », de façon à former un bord d’ouverture du corps d’emballage,
- avant ou après l’étape de roulage, on forme des filets sur la partie de liaison.
On entend par virole une pièce cylindrique creuse de rayon constant, avec ou sans fond. Une virole sans fond peut être obtenue par soudure électrique d’une feuille métallique pour lui donner une forme cylindrique creuse. Une telle virole, sans fond, peut être utilisée dans le procédé de fabrication selon l’invention.
Un fond peut être assemblé à cette partie cylindrique par sertissage, avant mise en œuvre du procédé de fabrication. Dans ce cas, la virole utilisée dans le procédé sera avec fond. Alternativement, le fond peut être ajouté par sertissage lors d’une étape ultérieure de fabrication du corps d’emballage. Une virole sans fond permet de fabriquer une boîte en trois éléments (paroi latérale du corps d’emballage, fond du corps d’emballage et capsule).
Une virole, avec fond intégré, peut également être obtenue par emboutissage d’une feuille métallique pour lui conférer une forme cylindrique creuse avec un fond. Une virole avec fond intégré permet de fabriquer une boîte en deux éléments (corps d’emballage et capsule).
Du fait que le corps d’emballage présente plusieurs zones de fragilité (zone de changement de diamètre, zone filetée), sa fabrication n’est pas aisée. Un tel procédé permet l’obtention d’un corps d’emballage présentant la forme attendue, pour son utilisation en stérilisation à la chaleur.
Le procédé peut comporter d’autres caractéristiques optionnelles, prises seules ou en combinaison, précisées ci-après.
- On forme des première et seconde parties de diamètres différents, la première partie ayant un diamètre inférieur à celui de la seconde partie.
- On réalise la première partie par rétreinte de la virole. Ce procédé permet non seulement la fabrication de boîtes en trois éléments, mais également la fabrication de boîtes en deux éléments. La première partie peut être obtenue par une ou plusieurs étapes de rétreinte.
Avantageusement, l’étape de roulage est effectuée après la ou les étapes de rétreinte.
De façon optionnelle, les filets sont obtenus par roulage au moyen de molettes.
Avantageusement, le filetage est effectué après les étapes de rétreinte et de roulage.
- Le procédé comprend en outre une étape de bordage vers l’extérieur d’un bord libre de la virole opposé au bord libre de la virole destiné à être roulé. Ceci permet, pour l’obtention d’une boîte en trois éléments, d’assembler la virole à un fond par sertissage.
De façon avantageuse, le bordage est effectué en même temps que l’étape de roulage, avant de former les filets.
De façon optionnelle, le procédé comprend en outre une étape de moulurage de la seconde partie de la virole.
Avantageusement, cette étape est postérieure aux étapes de rétreinte, roulage, bordage et filetage.
- On réalise la seconde partie par expansion de la virole. Ceci permet de réaliser en même temps la formation de la seconde partie et la formation des filets dans le cas où ceux-ci sont fabriqués par expansion. Ceci permet donc de réduire le temps de fabrication du corps d’emballage. De façon optionnelle, les filets sont obtenus par roulage au moyen de molettes.
- Le procédé comprend en outre une étape de bordage d’un bord libre de la virole opposé au bord libre de la virole destiné à être roulé. Ceci permet, pour l’obtention d’une boîte en trois éléments, d’assembler la virole à un fond par sertissage.
De façon avantageuse, le bordage est effectué après les étapes de roulage et d’expansion.
- Le roulage est réalisé avant l’étape d’expansion permettant la réalisation de la seconde partie. Lorsque le roulage est réalisé avant de générer un changement de diamètre, et de former les filets, on évite de provoquer un affaissement de ces zones qui présentent une fragilité. Il s’agit donc d’une amélioration du procédé, favorisant l’obtention d’un corps d’emballage apte à être utilisé en stérilisation à la chaleur, avec une capsule twist-off.
Alternativement, le roulage est réalisé après l’étape d’expansion, si le procédé le nécessite pour des raisons de simplification de la fabrication.
De façon également alternative, le bordage est effectué en même temps que le roulage, avant de former les filets.
- La première ou la seconde partie forme la bague.
Brève description des figures
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
la est une vue en perspective d’un emballage selon un mode de réalisation de l’invention (corps et couvercle) ;
la est une vue en perspective du corps de la  ;
la est une vue en perspective de la capsule de la  ;
la est une vue en coupe longitudinale d’une partie de l’emballage de la  ;
les figures 5a et 5b sont des vues en coupe d’une virole illustrant différentes étapes de formation du corps d’emballage selon un premier mode de réalisation de l’invention ;
les figures 6a, 6b et 6c sont des vues en coupe d’une virole illustrant différentes étapes de formation du corps d’emballage selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ;
les figures 7a, 7b, 7c et 7d sont des vues en coupe d’une virole illustrant différentes étapes de formation du corps d’emballage selon un troisième mode de réalisation de l’invention ;
les figures 8a, 8b et 8c sont des vues en coupe d’une virole illustrant différentes étapes de formation du corps d’emballage selon un quatrième mode de réalisation de l’invention ;
les figures 9a, 9b et 9c sont des vues en coupe d’une virole illustrant différentes étapes de formation du corps d’emballage selon un cinquième mode de réalisation de l’invention.
 Description détaillée
On a représenté sur les figures 1 à 4 un emballage selon un mode de réalisation de l’invention, désigné par la référence générale 1. L’emballage 1 comprend un corps d’emballage 3 et une capsule twist-off 5.
Le corps d’emballage 3 comporte une extrémité 31 formant une bague comportant un bord 33, délimitant une ouverture d’accès à l’intérieur du corps 3, dit bord d’ouverture. La bague 31 comporte des filets 311 destinés à coopérer par vissage avec la capsule twist-off 5 qui est équipée d’un joint d’étanchéité 7, visible en particulier sur la . Sur la , l’épaisseur du joint n’est pas nécessairement représentée à l’échelle. Ce joint 7 est destiné à coopérer avec le bord d’ouverture 33 de la bague 31 pour une fermeture hermétique du corps 3 résistante à la stérilisation à la chaleur. Le corps d’emballage 3 est en métal.
Le corps d’emballage 3 est formé d’une feuille métallique 35 dont l’épaisseur va de 0,15 à 0,27 mm, et la dureté va de TS260 à TH580 conformément à la norme NF EN 10202 de janvier 2002.
La capsule twist-off 5 comporte un panneau 51 et une jupe 53 comprenant à son extrémité extérieure un bord roulé 531 s’étendant radialement vers l’intérieur. Le bord roulé 531 comprend des ergots 5313. Dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, la capsule 5 comprend six ergots 5313 visibles en particulier sur la . Ce nombre de six ergots est donné à titre d’exemple. Il peut néanmoins y avoir plus ou moins de six ergots. Les ergots 5313 sont répartis sur la circonférence de l’extrémité extérieure du bord roulé 531, et chaque ergot 5313 est destiné à coopérer avec un filet 311 du corps d’emballage 3, par contact direct entre le filet 311 et l’ergot 5313, comme illustré en particulier sur la .
Dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, les filets 311 du corps d’emballage 3 sont au nombre de six. Ils sont répartis le long de la circonférence de la bague 31. Dans ce mode de réalisation, chaque filet s’étend sur 1/6 de la circonférence de la bague. Ils sont adjacents deux à deux.
Le joint 7 est réalisé dans un matériau élastomère thermoplastique, et est apte à résister à la stérilisation à la chaleur.
On a représenté sur les figures 5a et 5b des vues en coupe d’une virole 5005 illustrant différentes étapes de formation du corps d’emballage 5003 selon un premier mode de réalisation de l’invention. Les étapes sont représentées dans l’ordre dans lequel elles sont réalisées.
La formation du corps d’emballage 5003 comprend les étapes suivantes :
- on réalise lors d’une étape dite « de roulage », représentée à la figure 5a, un roulage vers l’intérieur d’un bord libre 50053 d’une partie 50051 de la virole 5005. Cette partie 50051 de virole est dite « partie de liaison avec la capsule ». L’étape de roulage est réalisée de façon à former un bord d’ouverture 5033 du corps d’emballage 5003 ;
- après l’étape de roulage, on forme (figure 5b) des filets 5311 sur la partie de liaison 50051.
Dans ce mode de réalisation, on fabrique un corps d’emballage droit, de diamètre constant à l’exception de la zone de filetage. Le roulage est vers l’intérieur, de manière à permettre le vissage de la capsule.
Dans ce mode de réalisation, les filets sont obtenus par roulage au moyen de molettes.
Dans ce mode de réalisation, la virole 5005 est une virole à fond intégré. Elle peut être obtenue par emboutissage d’une feuille métallique. Elle présente une forme cylindrique creuse avec un fond.
Dans la variante représentée aux figures 5, une moulure 5007 est également réalisée. Elle est réalisée par roulage. La moulure est optionnelle. Sa présence, créant une zone de diamètre plus important, permet d’éviter que les capsules ne s’entrechoquent et ne se dévissent pendant la manutention.
Les autres modes de réalisation représentés comprennent les mêmes étapes de roulage et de formation des filets, mais le roulage est effectué vers l’extérieur. Dans ce qui suit, seules les différences par rapport à ce premier mode de réalisation seront mentionnées.
Dans le mode de réalisation des figures 6a à 6c, on forme de plus une première partie 60055 et une deuxième partie 60057, lors d’une étape antérieure aux étapes de roulage et de formation des filets 6311. Cette étape antérieure est représentée sur la figure 6a. Dans ce mode de réalisation, la première partie 60055 est réalisée par rétreinte, et plus précisément ici, il y a eu plusieurs étapes de rétreinte. Dans ce mode réalisation, la première partie 60055 forme la bague 6031.
Dans le mode de réalisation des figures 7a à 7d, la virole 7005 est une virole sans fond. Par rapport au procédé représenté sur les figures 6a à 6c, le présent procédé comprend en outre une étape de bordage vers l’extérieur d’un bord libre 70059 de la virole opposé au bord libre 70053 de la virole destiné à être roulé. Ceci permet, pour l’obtention d’une boîte en trois éléments, d’assembler la virole à un fond par sertissage. L’étape de bordage est représentée sur la figure 7b. Dans ce mode de réalisation, le bordage est effectué en même temps que l’étape de roulage, avant de former les filets 7311. Ce mode de réalisation comprend en outre une étape de moulurage de la seconde partie 70057 de la virole, représentée sur la figure 7d. Cette étape de moulurage est optionnelle. Dans ce mode de réalisation, l’étape de sertissage, postérieure, n’est pas représentée. Le corps d’emballage n’est donc pas représenté.
Dans le mode de réalisation des figures 8a à 8c, on réalise la seconde partie 80057 et les filets 8311, par expansion. Alternativement, la seconde partie peut être réalisée par expansion, et les filets peuvent être obtenus par roulage au moyen de molettes. Dans ce mode de réalisation, le bordage est effectué après la formation des filets. La première partie forme la bague 8031.
Dans le mode de réalisation des figures 9a à 9c, on réalise la seconde partie 90057 et les filets 9311, par expansion. Dans ce mode de réalisation, la seconde partie 90057 forme la bague 9031.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier.
Liste de références
1 : emballage
3, 5003, 6003 : corps d’emballage
31, 5031, 6031, 7031, 8031, 9031 : bague
311, 5311, 6311, 7311, 8311, 9311 : filet
33, 5033, 6033, 7033 ; 8033, 9033 : bord d’ouverture
35 : feuille métallique
5 : capsule twist-off
51 : panneau
53 : jupe
531 : bord roulé
5313 : ergot
7 : joint d’étanchéité
5005, 6005, 7005, 8005, 9005 : virole
50051, 60051, 70051, 80051, 90051 : partie de liaison avec la capsule
50053, 60053, 70053, 80053, 90053 : bord libre de la partie de liaison
60055, 70055, 80055, 90055 : première partie
60055d, 70055d, 80055d, 90055d : diamètre de la première partie
60057, 70057, 80057, 90057 : seconde partie
60057d, 70057d, 80057d, 90057d : diamètre de la seconde partie
70059, 80059, 90059 : bord libre destiné à être bordé
5007 : moulure

Claims (15)

  1. Corps d’emballage (3, 5003, 6003) comportant une extrémité (31, 5031, 6031, 7031, 8031, 9031) formant une bague comportant un bord (33, 5033, 6033, 7033 ; 8033, 9033), délimitant une ouverture d’accès à l’intérieur du corps (3), dit bord d’ouverture, la bague (31, 5031, 6031, 7031, 8031, 9031) comportant des filets (311, 5311, 6311, 7311, 8311, 9311) destinés à coopérer par vissage avec une capsule twist-off (5) équipée d’un joint d’étanchéité (7),
    ce joint (7) étant destiné à coopérer avec le bord d’ouverture (33, 5033, 6033, 7033 ; 8033, 9033) de la bague (31, 5031, 6031, 7031, 8031, 9031) pour une fermeture hermétique du corps (3, 5003, 6003) résistante à la stérilisation à la chaleur,
    caractérisé en ce qu’il est en métal.
  2. Corps d’emballage (3, 5003, 6003) selon la revendication précédente, formé d’une feuille métallique (35) dont l’épaisseur va de 0,15 à 0,27 mm, de préférence de 0,17 à 0,25 mm, de façon encore plus préférentielle de 0,19 à 0,23 mm, et la dureté va de TS260 à TH580 conformément à la norme NF EN 10202 de janvier 2002, de préférence inférieure ou égale à TH435, et de façon plus préférentielle de TS290 à TH415.
  3. Corps d’emballage (3, 5003, 6003) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les filets (311, 5311, 6311, 7311, 8311, 9311) sont au nombre de trois à huit, répartis le long de la circonférence de la bague (31, 5031, 6031, 7031, 8031, 9031).
  4. Corps d’emballage (3, 5003, 6003) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque filet (311, 5311, 6311, 7311, 8311, 9311) s’étend sur 1/8 à 1/3 de la circonférence de la bague (31, 5031, 6031, 7031, 8031, 9031).
  5. Emballage (1) comprenant un corps d’emballage (3, 5003, 6003) selon l’une quelconque des revendications précédentes et une capsule twist-off (5) destinée à coopérer par vissage avec les filets (311, 5311, 6311, 7311, 8311, 9311) du corps d’emballage (3, 5003, 6003), la capsule (5) étant équipée d’un joint d’étanchéité (7) destiné à coopérer avec le bord d’ouverture (33, 5033, 6033, 7033 ; 8033, 9033) de la bague (31, 5031, 6031, 7031, 8031, 9031) du corps (3, 5003, 6003) pour une fermeture hermétique du corps (3, 5003, 6003) résistante à la stérilisation à la chaleur.
  6. Emballage (1) selon la revendication précédente, dans lequel le joint (7) est réalisé dans un matériau élastomère thermoplastique, et est apte à résister à la stérilisation à la chaleur.
  7. Emballage (1) selon la revendication 5 ou 6, dans lequel la capsule twist-off (5) comporte un panneau (51) et une jupe (53) comprenant à son extrémité extérieure un bord roulé (531) s’étendant radialement vers l’intérieur, le bord roulé (531) comprenant des ergots (5313), de préférence de trois à huit ergots (5313) répartis sur la circonférence de l’extrémité extérieure du bord roulé (531), et chaque ergot (5313) est destiné à coopérer avec un filet (311, 5311, 6311, 7311, 8311, 9311) du corps d’emballage (3, 5003, 6003 ), par contact direct entre le filet (311, 5311, 6311, 7311, 8311, 9311) et l’ergot (5313).
  8. Procédé de fabrication d’un corps d’emballage (5003, 6003) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant les étapes suivantes :
    - on réalise lors d’une étape dite « de roulage » un roulage vers l’extérieur ou l’intérieur d’un bord libre (50053, 60053, 70053, 80053, 90053) d’une partie (50051, 60051, 70051, 80051, 90051) d’une virole (5005, 6005, 7005, 8005, 9005), dite « partie de liaison avec la capsule », de façon à former un bord d’ouverture (33, 5033, 6033, 7033 ; 8033, 9033) du corps d’emballage (3, 5003, 6003),
    - avant ou après l’étape de roulage, on forme des filets (311, 5311, 6311, 7311, 8311, 9311) sur la partie de liaison (50051, 60051, 70051, 80051, 90051).
  9. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, dans lequel on forme des première (60055, 70055, 80055, 90055) et seconde (60057, 70057, 80057, 90057) parties de la virole (6005, 7005, 8005, 9005) de diamètres (60055d, 70055d, 80055d, 90055d, 60057d, 70057d, 80057d, 90057d) différents, la première partie (60055, 70055, 80055, 90055) ayant un diamètre (60055d, 70055d, 80055d, 90055d) inférieur à celui (60057d, 70057d, 80057d, 90057d) de la seconde partie (60057, 70057, 80057, 90057).
  10. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, dans lequel on réalise la première partie (60055, 70055) par rétreinte de la virole (6005, 7005).
  11. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 8 à 10, comprenant en outre une étape de bordage vers l’extérieur d’un bord libre (70059) de la virole (7005) opposé au bord libre (70053) de la virole destiné à être roulé.
  12. Procédé de fabrication selon la revendication 9, dans lequel on réalise la seconde partie (80057, 90057) par expansion de la virole (8005, 9005).
  13. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, comprenant en outre une étape de bordage d’un bord libre (80059, 90059) de la virole (8005, 9005) opposé au bord libre (80053, 90053) de la virole destiné à être roulé.
  14. Procédé de fabrication selon la revendication 12 ou 13, dans lequel le roulage est réalisé avant l’étape d’expansion permettant la réalisation de la seconde partie (80057, 90057).
  15. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 8 à 13, dans lequel la première (60055, 70055, 80055) ou la seconde partie (90057) forme la bague (6031, 7031, 8031, 9031).
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