EP0135431A1

EP0135431A1 - Procédé de fabrication d'opercules pour récipients à ouverture par pelage et opercules obtenus par la mise en oeuvre de ce procédé

Info

Publication number: EP0135431A1
Application number: EP84401674A
Authority: EP
Inventors: Daniel Wolfersperger
Original assignee: Alsacienne DAluminium
Current assignee: Amcor Flexibles Selestat SAS
Priority date: 1983-08-24
Filing date: 1984-08-16
Publication date: 1985-03-27
Also published as: MY100198A; FR2551031B1; ES535348A0; SG69187G; JPS6212099B2; AU564653B2; EP0135431B1; FR2551031A1; DE3461910D1; ES8505307A1; AU3234084A; CA1225268A; US4636273A; JPS60110653A; ATE24697T1

Abstract

Procédé de fabrication d'opercules destinés à fermer des récipients à ouverture par pelage, ces opercules étant du type comportant un orifice et deux éléments de fermeture disposés de part et d'autre de l'orifice qu'ils obturent et dans lequel ils adhèrent l'un à l'autre, caractérisé en ce qu'il consiste: - à réaliser dans une bande (2) une série de trous (3) destinés, à constituer les orifices des opercules; - à appliquer sur l'une des faces de la bande perforée (2) un premier revêtement continu (4) destiné à constituer l'un des deux éléments de fermeture, ce premier revêtement étant susceptible d'être séparé au moins partiellement de la bande (2) par pelage; - à appliquer sur l'autre face de la bande perforée (2) un second revêtement continu (5) de manière à ce qu'il vienne en contact avec les parties du premier revêtement (4) qui sont délimitées par les trous (3) et adhère fortement à ces parties ainsi qu'à la bande perforée (2), ce second revêtement (5) étant destiné à constituer l'autre élément de fermeture; et à découper la nappe multicouche (1) ainsi formée de telle sorte que les trous (3) soient tous situés dans un opercule (7).

Description

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'opercules destinés à fermer des récipients à ouverture par pelage, ces opercules étant du type comportant un orifice et deux éléments de fermeture disposés de part et d'autre de l'orifice qu'ils obturent et dans lequel ils adhèrent l'un à l'autre.
Les opercules de ce type ont été mis au point pour fermer des récipients contenant des produits alimentaires tels que des boissons ou des yaourts. Ceux que l'on trouve actuellement sur le marché ne donnent toutefois pas entière satisfaction. La mise en place de leurs éléments de fermeture demande en effet beaucoup de temps et entraîne des coûts de fabrication relativement élevés. Par ailleurs, leur élément de fermeture interne, c'est-à-dire celui qui est destiné à être du côté du produit à conditionner, est nettement plus petit que l'entrée du récipient et n'assure pas toujours parfaitement sa fonction d'étanchéité. Eh outre, il est souvent difficile à positionner sur l'ouverture.
La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et, pour ce faire, elle a pour objet un procédé de fabrication d'opercules destinés à fermer des récipients à ouverture par pelage, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste :

- à réaliser dans une bande une série de trous destinés à constituer les orifices des opercules ;
- à appliquer sur l'une des faces de la bande perforée un premier revêtement continu destiné à constituer l'un des deux éléments de fermeture, ce premier revêtement étant susceptible d'être séparé au moins partiellement de la bande par pelage ;
- à appliquer sur l'autre face de la bande perforée un second revêtement continu de manière à ce qu'il vienne en contact avec les parties du premier revêtement qui sont délimitées par les trous et adhère fortement à ces parties ainsi qu'à la bande perforée, ce second revêtement étant destiné à constituer l'autre élément de fermeture ; et
- à découper la nappe multicouche ainsi formée de telle sorte que les trous soient tous situés dans un opercule.

La fabrication des opercules peut ainsi être entièrement mécanisée, ce qui permet d'accélérer les cadences de production et d'abaisser par conséquent le prix de revient de ces opercules. En outre, comme les premier et second revêtements recouvrent entièrement les deux faces des opercules, les récipients peuvent être fermés de façon parfaitement étanche et la qualité du produit conditionné ne risque donc pas de s'altérer dans le temps.
Lorsque l'un au moins des premier et second revêtements est appelé à constituer l'une des faces de la nappe multicouche, il peut être avantageux de l'appliquer par extrusion-lamination, contre-collage ou paraffinage.
Par contre, lorsqu'il est souhaitable que la nappe multicouche comporte plus de trois couches, on peut appliquer l'un au moins des premier et second revêtements par extrusion-sandwich entre la bande perforée et une bande supplémentaire.
Avantageusement, on réalise des amorces d'ouverture entre la bande perforée et le premier revêtement, dans des zones situées sur les lignes de découpage de la nappe multicouche.
Grâce à ces amorces d'ouverture, le consommateur dispose d'une meilleure prise sur le premier revêtement et pourra donc le séparer plus facilement de la bande perforée. Pendant cette opération, la partie du second revêtement qui est solidaire du premier revêtement sera bien entendu arrachée avec celui-ci, ce qui permettra alors au consommateur d'avoir accès au contenu du récipient.
Selon un mode de mise en oeuvre particulier du procédé conforme à l'invention, on peut réaliser les amorces d'ouverture en créant des zones de non adhérence sur la bande, préalablement à l'application du premier revêtement, par exemple par application d'un vemis à base de polysiloxane ou de polyamide ou d'une encre nitrocellulosique, sur imprimeuse hélio ou flexo.
Selon un autre mode de mise en oeuvre particulier de ce procédé, on peut aussi réaliser les amorces d'ouverture en exécutant des perforations supplémentaires dans la bande, préalablement à l'application des premier et second revêtements.
Dans le cas où le second revêtement est recouvert par une bande supplémentaire, il peutêtre souhaitable que celle-ci soit séparable par pelage. En effet, comme l'interface entre la bande supplémentaire et le second revêtement est généralement stérile, il suffira de prévoir une enceinte stérile et de réaliser dans celle-ci le pelage de la bande supplémentaire, le remplissage des récipients, et le scellage des opercules (de telle sorte que le second revêtement soit tourné vers les récipients) pour conditionner un produit de manière parfaitement aseptique.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui sera donnée ci-après à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 est une vue en perspective schématique montrant une bobine formée par l'enroulement d'une nappe multicouche obtenue lors de la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, ainsi qu'un tronçon d'une autre nappe multicouche légèrement différente de la précédente ;
- la figure 2 est une vue schématique d'une machine réalisant l'extrusion-lamination d'un revêtement sur une bande perforée ;
- la figure 3 est une vue analogue à la figure 2, mais montrant la machine réalisant l'extrusion-lamination d'un autre revêtement sur l'autre face de la bande ;
- la figure 4 est une vue en coupe à échelle agrandie de la nappe multicouche visible sur la figure 3 ;
- la figure 5 est une vue schématique d'une machine réalisant l'extrusion-sandwich d'un revêtement entre une bande perforée et une bande supplémentaire ;
- la figure 6 est une vue schématique d'une machine permettant de contre- coller une bande supplémentaire sur l'une des faces d'une bande perforée ;
- la figure 7 est une vue schématique d'une machine permettant de fixer par paraffinage une bande supplémentaire sur chacune des faces d'une bande perforée ;
- la figure 8 est une vue en perspective montrant un récipient obturé par un opercule obtenu par la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention ;
- la figure 9 est une vue en perspective du récipient visible sur la figure 8, mais pendant l'ouverture de celui-ci ; et
- la figure 10 est une vue en perspective d'un récipient obturé par un autre opercule obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.

La nappe multicouche 1 qui est représentée à gauche sur la figure 1 se présente sous la forme d'une bobine permettant de la réaliser avec une longueur de plusieurs centaines de mètres linéaires.
Dans l'exemple de réalisation illustré sur la figure 1, la nappe 1 se compose de trois couches, à savoir une bande intermédiaire 2 percée de trous 3 judicieusement espacés les uns des autres, et deux revêtements 4,5 appliqués sur les faces supérieure et inférieure de la bande intermédiaire, ces deux revêtements obturant les trous 3 dans lesquels ils adhèrent fortement l'un à l'autre.
Dans certains cas, la nappe 1 pourrait comprendre plus de trois couches, les revêtements 4 et 5 pouvant éventuellement être recouverts à leur tour par un revêtement à une ou plusieurs couches.
La bande intermédiaire 2 peut avoir une épaisseur de l'ordre de 15 à 200 microns (1,5 à 20.10^-5 m) et être en métal, notamment en aluminium ou en alliage d'aluminium, en une matière cellulosique telle que du papier, ou en une matière synthétique telle qu'un chlorure de polyvinyle, un polyester, un polypropylène, un polyéthylène, un polyamide, un polybutylène, etc...
Les revêtements 4,5 peuvent quant à eux avoir une épaisseur de l'ordre de 10 à 100 microns (1 à 10.10^-5 m) et être en une matière synthétique telle qu'un polyester, un polypropylène, un polyéthylène, un polybutylène, un polyamide, un copolymère éthylène-acide acrylique, une résine ionomère, etc...
Le revêtement 4, c'est-à-dire celui qui est fixé sur la face supérieure de la bande intermédiaire 2 est en une matière qui a peu d'affinité pour cette dernière de manière à pouvoir en être séparé relativement aisément par pelage. Au contraire, le revêtement 5 est en une matière qui a une grande affinité pour la bande intermédiaire et le revêtement 4,afin qu'il ne puisse pas être séparé de ces derniers.
On notera ici que lorsque les revêtements 4 et 5 sont eux-mêmes revêtus d'un revêtement supplémentaire, celui-ci est de préférence constitué par une bande d'aluminium éventuellement revêtue sur sa face externe d'une couche de polyester, polypropylène, polyéthylène, polybutylène, polyamide, copolymère éthylène-acide acrylique, résine ionomère, vernis thermocollant, etc...
La nappe multicouche 1 est destinée à être découpée le long des lignes fermées 6 correspondant au contour des opercules 7 à réaliser. L'emplacement de ces lignes, ainsi que celui des trous 3 de la bande intermédiaire 2, sont bien entendu choisis pour que chaque opercule comporte un trou 3 et que les chutes de découpage soient le plus faible possible.
On remarquera ici que la nappe 1 comporte, entre la bande intermédiaire 2 et le revêtement 4, des zones de non adhérence 8 adjacentes à l'un des côtés des opercules 7. Ces zones sont en effet prévues pour permettre au consommateur souhaitant ouvrir un récipient obturé par un opercule 7 de saisir plus facilement le revêtement 4 afin de l'enlever sans difficulté par pelage.
En se référant maintenant au tronçon de nappe 1a représenté à droite sur la figure 1, on notera que les zones de non adhérence 8 ont été remplacées par des languettes 9 situées non plus à l'intérieur, mais à l'extérieur des opercules. Ces languettes, qui ont également pour but de faciliter le pelage du revêtement 4, sont réalisées en perçant une seconde série de trous dans la bande intermédiaire 2, les revêtements 4 et 5 obturant encore ces autres trous en y adhérant l'un à l'autre.
On va maintenant décrire plusieurs techniques permettant d'appliquer un ou plusieurs revêtements sur une bande perforée telle que la bande intermédiaire 2 des nappes 1 et 1a.
En se référant tout d'abord à la figure 2 qui illustre la technique de l'extrusion-lamination, on voit que la bande intermédiaire 2 circule entre deux cylindres rotatifs 10, 11 tandis qu'une filière 12 de conception classique délivre un film visqueux 13 dans la fente ménagée entre la face supérieure de la bande 2 et le cyclindre aval 11. Le film 13, qui est constitué par un matériau en fusion destiné à former le revêtement 4, est légèrement refoulé dans les trous 3 (et le cas échéant dans les trous correspondant aux languettes 9) de la bande 2 lors de son passage entre les deux cylindres, puis refroidi entre deux cylindres appropriés non représentés.
On notera ici que les zones de non adhérence 8 peuvent être réalisées sur la bande intermédiaire par impression d'un vernis ou d'une encre sur imprimeuse hélio ou flexo, préalablement à l'application du film 13.
Lorsque le revêtement 4 est déposé sur toute la longueur de la bande intermédiaire, celle-ci est alors retournée et mise à nouveau en circulation entre les cylindres 10 et 11, comme représenté sur la figure 3. La filière 12, qui contient maintenant l'un des matériaux utilisés pour la réalisation du revêtement 5, délivre un film visqueux 14 dans la fente ménagée entre la face de la bande 2 qui est encore à nu et le cylindre 11.
Le film 14 est à son tour légèrement refoulé dans les trous 3 (et les trous 9 lorsque ceux-ci existent) lors de son passage entre les cylindres 10, 11, ce qui lui permet de venir en contact avec le revêtement 4 et d'adhérer fortement à ce dernier, après quoi il se solidifie entre les cylindres refrαidis- seurs mentionnés ci-dessus.
Les revêtements 4 et 5 pourraient bien entendu être appliqués avec une même machine équipée de deux filières. Par ailleurs, pour accroître l'adhérence entre l'un des revêtements et la bande 2, par exemple à la périphérie des trous 3 (et 9 si ceux-ci existent), on pourra enduire la face correspondante de la bande avec un promoteur d'adhérence appliqué par un élément hélio intégré sur l'extrudeuse, ou traiter ladite face par effluvage, notamment par décharge Corona.
En se référant maintenant à la figure 5 qui illustre la technique de l'extrusion-sandwich, on voit que la bande 2 et une bande supplémentaire 15 circulent entre deux cylindres rotatifs 16, 17, tandis qu'une filière 18 délivre un film visqueux 19 dans la fente ménagée entre les deux bandes 2 et 15.
Le film 19, qui est constitué par un matériau en fusion pouvant être l'un de ceux utilisés pour réaliser le revêtement 5, est légèrement refoulé dans les trous 3 de la bande 2, puis refroidi d'une manière connue en soi.
Le matériau constituant le film 19 pourrait avoir une grande affinité pour la bande 2 et peu d'affinité pour la bande supplémentaire 15. Dans ce cas, la bande supplémentaire pourrait en effet être séparée par pelage de la bande 2, ce qui permettrait de mettre à nu une surface stérile.
En se référant par ailleurs à la figure 6, qui illustre la technique du contre-collage, on voit que la bande perforée 2 et une bande 20, de préférence en aluminium, circulent entre deux cylindres rotatifs 21, 22. Avant d'atteindre le cylindre 21, la feuille 20 circule entre un cylindre 23 immergé dans un bain de colle 24 et un cylindre presseur 25.
La bande 20 est légèrement refoulée dans les trous 3 lors de son passage entre les cylindres 21, 22 et adhère parfaitement à la bande 2 à la sortie d'un séchoir approprié (non représenté) permettant d'évaporer l'eau contenue dans la colle.
Pour fixer une seconde bande métallique sur l'autre face de la bande 2, on pourrait encore utiliser l'installation représentée sur la figure 6. On pourrait toutefois utiliser une installation permettant de réaliser l'encollage de la seconde bande métallique avec une colle réactive à au moins deux composants, cette installation comportant alors des séchoirs pour évaporer les solvants et des cylindres chauffants pour réactiver la colle. On pourrait également utiliser une installation permettant 1' emploi de colles sans solvants.
En se référant maintenant à la figure 7, qui illustre la technique du paraffinage, on voit que la bande perforée 2 circule dans un bain de cire 26 ou de "hot-melt" à l'état fondu, avant d'être prise en sandwich entre deux bandes 27, 28, métalliques ou non, circulant entre deux cylindres rotatifs 29, 30. A la sortie de ces derniers, les bandes 27 et 28 adhèrent l'une à l'autre dans les trous 3 (et les trous 9 lorsque ceux-ci existent) tandis qu'un cylindre refroidisseur (non représenté) est prévu pour durcir et solidifier la cire ou le hot-melt.
La figure 7 montre une inetallation permettant de fixer samultanément les deux bandes ₂7, 28 sur la bande 2. Il va de soi cependant qu'une seule des deux bandes 27 et 28 pourrait être fixée par paraffinage.
Pour réaliser les nappes multicouches 1 représentées sur la figure 1, on procède de la façon suivante :

- on réalise dans la bande 2, au moyen d'une presse ou d'un outil de découpe rotatif, les trous 3 destinés à former les orifices des opercules 7, et les trous 9 lorsque ceux-ci sont nécessaires ;
- on ménage les zones de non adhérence en imprimant un vernis ou une encre sur l'une des faces de la bande perforée 2, à l'aide d'une imprimeuse hélio ou flexo. Dans le cas où le revêtement 4 serait transparent, l'imprimeuse pourrait également être utilisée pour. réaliser des impressions décoratives ou publicitaires telles que celles représentées en 31 sur les figures 8 et 9 ; et
- on applique les revêtements 4, 5 sur les deux faces de la bande perforée :
- . par extrusion-lamination, comme représenté sur les figures 2 et 3 ;
- . par extrusion-sandwich, comme représenté sur la figure 5 ; ou
- . par contre-collage, comme représenté sur la figure 6 ; ou
- . par paraffinage, comme représenté sur la figure 7.

La technique utilisée pour appliquer le revêtement 4 pourrait bien entendu être différente de celle utilisée pour appliquer le revêtement 5.
Les nappes multicouches 1 sont livrées en bobine aux industriels procédant au conditionnement de produits tels que des boissons ou des yaourts.
Pour conditionner ces produits, ces industriels fabriquent des récipients du type de ceux représentés en 32 sur les figures 8 à 10, généralement par thermoformage d'une bande de matière plastique, remplissent ensuite les récipients 32 avec le produit, fixent la nappe multicouche 1 ou 1a (avec le revêtement 4 tourné vers le haut) par thermoscellage, sertissage ou soudage par ultra-sons le long de l'entrée des récipients, et découpent la nappe 1 ou la le long des lignes 6 visibles sur la figure 1, qui correspondent au contour extérieur de l'ouverture des récipients (et à celui des languettes 9 dans le cas de la nappe 1a).
Pour ouvrir un récipient tel que celui représenté sur la figure 8, l'opérateur soulève légèrement la partie du revêtement 4 qui surplombe la zone de non adhérence 8, saisit cette partie et la tire vers le haut jusqu'à ce que la partie du revêtement 5 se trouvant dans le trou 3 soit arrachée comme représenté sur la figure 9.
Dans tous ce qui précède, on a supposé que le revêtement 4 était entièrement pelable. Il va de soi cependant qu'un promoteur d'adhérence pourrait être appliqué sur la bande 2 par impression hélio ou flexo, préalablement à l'application du revêtement 4, afin d'empêcher que celui-ci se sépare de la bande 2 lorsque le trou 3 est complètement découvert.
On précisera par ailleurs que les nappes 1 ou 1a pourraient être portées pen- dans quelques minutes à une température supérieure à 100° C afin de les rendre stériles et de permettre le conditionnement des produits dans des conditions parfaitement aseptiques.
Enfin, en se référant maintenant à la figure 10, on voit que la partie de la nappe 1, qui correspond à l'un des trous 9 de la bande 2, constitue une languette de préhension que le consommateur peut aisément saisir pour séparer le revêtement 4 de la bande 2 et arracher la partie du revêtement 5 se trouvant dans le trou 3.
Il va de soi que la présente invention concerne également les opercules obtenus par la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus, ainsi que les récipients obturés par de tels opercules.

Claims

1. Procédé de fabrication d'opercules destinés à fermer des récipients à ouverture par pelage, ces opercules étant du type comportant un orifice et deux éléments de fermeture disposés de part et d'autre de l'orifice qu'ils obturent et dans lequel ils adhèrent l'un à l'autre, caractérisé en ce qu'il consiste :

- à réaliser dans une bande (2) une série de trous (3) destinés à constituer les orifices des opercules ;

- à appliquer sur l'une des faces de la bande perforée (2) un premier revêtement continu (4) destiné à constituer l'un des deux éléments de fermeture, ce premier revêtement étant susceptible d'être séparé au moins partiellement de la bande (2) par pelage ;

- à appliquer sur l'autre face de la bande perforée (2) un second revêtement continu (5) de manière à ce qu'il vienne en contact avec les parties du premier revêtement (4) qui sont délimitées par les trous (3) et adhère fortement à ces parties ainsi qu'à la bande perforée (2), ce second revêtement (5) étant destiné à constituer l'autre élément de fermeture ; et

- à découper la nappe multicouche (1) ainsi formée de telle sorte que les trous (3) soient tous situés dans un opercule (7).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on applique l'un au moins des premier et second revêtements (4, 5) sur la bande perforée (2) par extrusion-lamination, contre-collage ou paraffinage .

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on applique l'un au moins des premier et second revêtements (4, 5) par extrusion-sandwich entre la bande perforée (2) et une bande supplémentaire (15 ; 20 ; 27, 28).

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on réalise des amorces d'ouvertures (8, 9) entre la bande perforée (2) et le premier revêtement (4), dans des zones situées sur les lignes de découpage (6) de la nappe multicouche (1).

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on réalise les amorces d'ouverture en créant des zones de non adhérence (8) sur la bande (2), préalablement à l'application du premier revêtement (4).

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on crée les zones de non adhèrence (8) par application d'un vernis ou d'uneencre sur imprimeuse hélio ou flexo.

7. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on réalise les amorces d'ouverture en exécutant des perforrations supplémentaires (9) dans la bande (2), préalablement à l'application des premier et second revêtements (4, 5).

8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bande (2) a une épaisseur de l'ordre 15 à 200 microns (1,5 à 20.10^-5m) et est réalisée en aluminium, en alliage d'aluminium, en chlorure de polyvinyle, en polyester, en polypropylène, en polyéthylène, en polybutylène,en polyamide ou en papier.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premier et second revêtement (4, 5) ont une épaisseur de l'ordre de 10 à 100 microns (1 à 10.10 5m) et sont réalisés en polyester, en polypropylène, en polyéthylène, en polybutylène, en polyamide, en copolymère éthylène-acide acrylique, ou en résine ionomère.

10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que la bande supplémentaire (15 ; 20 28, 29) est en aluminium et est revêtue sur sa face externe d'une couche en polyester, polypropylène, en polyéthylène, en polybutylène, en polyamide, en copolymère éthylène-acide acrylique, en résine ionomère ou en vernis thermocollant.

11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 10, caractérisé en ce que la bande supplémentaire (15 ; 20 ; 28, 29) est séparable par pelage.

12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'on sépare la bande supplémentaire (15 ; 20 ; 28,29) dans une enceinte stérile, préalablement à la fixation des opercules (7) sur les récipients (32).

13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on réalise des impressions (31)sur la bande perforée (2), avant d'appliquer le premier revêtement (4) quand celui-ci est transparent.

14. Opercules obtenus par mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.

15. Récipient à ouverture par pelage obturé par un opercule selon la revendication 14.