FR2687633A1 - Method of closing a container for food products, particularly of the tray type, device for implementing it and container obtained by means of this method - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet un procédé de fermeture d'un récipient pour produits alimentaires, notamment du type barquette, par thermoscellage d'un opercule souple sur une piste périphérique du récipient. The present invention relates to a method for closing a container for food products, in particular of the tray type, by heat sealing a flexible seal on a peripheral track of the container.
Complémentairement l'invention vise également un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé ainsi que le récipient obtenu.In addition, the invention also relates to a device for implementing this process as well as the container obtained.
On sait que les récipients constitués par des barquettes métalliques rigides contenant des produits alimentaires, sont obturés par un opercule souple fixé par thermoscellage sur la piste périphérique du récipient. La barquette est généralement en acier, en aluminium ou en matière plastique, et l'opercule est soit un stratifié aluminium-polymère ou papier-polymère, soit entièrement en matière plastique. La piste au moins est recouverte d'un polymère compatible avec celui de l'opercule pour réaliser le thermoscellage, par exemple du polypropylène déposé par extrusion-couchage sur un substrat. Habituellement le profil de la piste est plat, et l'on exécute un scellage de 2 à 3mm de largeur.Les pistes des barquettes rigides en matière plastique sont également plates, mais le scellage s'effectue en formant une rainure dans l'épaisseur de la collerette de la barquette. It is known that the containers constituted by rigid metal trays containing food products are closed by a flexible seal fixed by heat sealing on the peripheral track of the container. The tray is generally made of steel, aluminum or plastic, and the cover is either an aluminum-polymer or paper-polymer laminate, or entirely of plastic. The track at least is covered with a polymer compatible with that of the seal to carry out the heat sealing, for example polypropylene deposited by extrusion-coating on a substrate. Usually the profile of the track is flat, and a sealing is carried out from 2 to 3mm in width. The tracks of the rigid plastic trays are also flat, but the sealing is carried out by forming a groove in the thickness of the collar of the tray.
Or, un thermoscellage présente généralement une bonne résistance lorsqu'il est sollicité en cisaillement et une résistance beaucoup plus faible en mode de "pelage", c'est-à-dire lorsqu'il subit des sollicitations perpendiculaires à la surface. La facilité d'ouverture nécessaire implique une faible résistance aux sollicitations par pelage Par tailleurs, la rupture du scellage intervient toujours par pelage, suite au transfert du mode de cisaillement seul ou de cisaillement et de pe lage vers le mode de pelage seul, dû au "relèvement" d'une partie de la collerette. En revanche, il est souhaitable que le thermoscellage puisse résister à une surpression interne dans la barquette ce qui nécessite une grande résistance de celui-ci, impératif qui vient en contradiction avec le précédent. However, heat sealing generally has good resistance when it is subjected to shear stress and much lower resistance in "peeling" mode, that is to say when it undergoes stresses perpendicular to the surface. The necessary ease of opening implies a low resistance to stresses by peeling. By tailors, the breaking of the seal always occurs by peeling, following the transfer from the shear only mode or from shear and peel to the peel mode only, due to the "raising" part of the collar. On the other hand, it is desirable for the heat-sealing to be able to withstand an internal overpressure in the tray, which requires great resistance of the latter, an imperative which comes in contradiction with the previous one.
Effectivement, lorsque le thermoscellage est terminé, il se produit souvent une surpression interne dans la barquette, dont l'opercule se déforme alors. Si la surpression devient excessive, elle provoque une rupture de la zone thermoscellée de l'opercule, qui rend impropre à la consommation le produit contenu dans le récipient
Pour augmenter la résistance au délaminage, on a déjà proposé de prolonger la collerette périphérique du récipient par un ourlet afin de rigidifier cette partie.Indeed, when the heat sealing is finished, there is often an internal overpressure in the tray, the cover of which then deforms. If the excess pressure becomes excessive, it causes a rupture of the heat-sealed zone of the cover, which makes the product contained in the container unfit for consumption.
To increase the resistance to delamination, it has already been proposed to extend the peripheral flange of the container with a hem in order to stiffen this part.
Toutefois l'amélioration ainsi obtenue n'est pas notable.However, the improvement thus obtained is not significant.
Il a également été proposé de sceller l'opercule sur un film intermédiaire, lui-même thermoscellé sur la piste du récipient. Le thermoscellage de l'opercule sur le film est réalisé de manière à présenter une résistance suffisante au délaminage provoqué par des surpressions internes, tandis que le thermoscellage du film sur la piste est "pelable", afin de permettre une ouverture facile du récipient. It has also been proposed to seal the seal on an intermediate film, itself heat-sealed on the track of the container. The sealing of the cover on the film is carried out so as to have sufficient resistance to delamination caused by internal overpressures, while the heat sealing of the film on the track is "peelable", in order to allow easy opening of the container.
Toutefois la mise en oeuvre de ce procédé nécessite deux opérations différentes de thermoscellage avec des caractéristiques de résistance différentes, ce qui complique ainsi la fermeture du récipient en augmentant son coût de fabrication. However, the implementation of this process requires two different heat-sealing operations with different resistance characteristics, which thus complicates the closure of the container by increasing its manufacturing cost.
Par ailleurs, la fermeture ainsi réalisée est parfois peu esthétique en raison d'un flottement de l'opercule ayant l'aspect d'une froissure. Cet inconvénient survient notamment lorsque l'opercule est à base d'aluminium et ferme un emballage de type barquette dans lequel on n'a pas généré un vide partiel avant son obturation par l'opercule. Ce défaut peut être éliminé en créant dans la barquette une dépression (qui contribue également à la conservation du produit alimentaire), l'opercule présentant alors un aspect esthétique tendu concave. En revanche, la création de ce vide partiel avant le thermoscellage nécessite un certain temps, qui fait chuter la productivité. Furthermore, the closure thus produced is sometimes unsightly due to the floating of the cover having the appearance of a crease. This drawback occurs in particular when the cover is aluminum-based and closes a container-type packaging in which a partial vacuum has not been generated before it is closed by the cover. This defect can be eliminated by creating a depression in the tray (which also contributes to the conservation of the food product), the cover then having a taut concave aesthetic appearance. On the other hand, the creation of this partial vacuum before heat sealing requires a certain time, which lowers the productivity.
L'invention a donc pour but d'augmenter la résistance d'un emballage thermoscellé à la surpression interne, sans affecter la facilité d'ouverture de cet remballage, et d'améliorer l'aspect des opercules de fermeture de ceux-ci sans utilisation d'un vide partiel. The object of the invention is therefore to increase the resistance of a heat-sealed packaging to internal overpressure, without affecting the ease of opening this repackaging, and to improve the appearance of the closure lids thereof without use. of a partial vacuum.
Conformément au procédé visé par l'invention, on incline la piste au moins en partie par rapport à la paroi du récipient de manière qu'elle délimite avec cette paroi un angle inférieur à 90 degrés, et on exécute le thermoscellage de l'opercule sur la piste. In accordance with the process targeted by the invention, the track is inclined at least in part with respect to the wall of the container so that it delimits with this wall an angle of less than 90 degrees, and the sealing of the cover is carried out on Track.
Ainsi lorsqu'une surpression interne se produit dans le récipient, la sollicitation, essentiellement de cisaillement appliquée au thermoscellage s'exerce sensiblement dans le plan de ce dernier, qui voit sa résistance au délaminage considérablement améliorée, par retardement de l'apparition du pelage. Thus when an internal overpressure occurs in the container, the stress, essentially of shear applied to the heat-sealing is exerted substantially in the plane of the latter, which sees its resistance to delamination considerably improved, by delaying the appearance of the peeling.
De préférence, l'angle précité se situe entre 65 et 80 degrés environ, fourchette dans laquelle la résistance du thermoscellage au cisaillement est le plus augmentée. Preferably, the above-mentioned angle is between 65 and 80 degrees approximately, the range in which the heat-sealing resistance to shear is most increased.
Le thermoscellage peut être exécuté, soit simultanément à l'inclinaison de la piste, soit ultérieure ment à cette inclinaison. Heat sealing can be performed either simultaneously with the inclination of the track, or after this inclination.
Le dispositif selon l'invention comporte une matrice ayant une face supérieure et une face intérieure formant entre elles un angle inférieur à 90 degrés, et une tête de formage et de scellage, placée au-dessus de la matrice et présentant une face inférieure parallèle à la face supérieure inclinée de la matrice. The device according to the invention comprises a matrix having an upper face and an internal face forming between them an angle of less than 90 degrees, and a forming and sealing head, placed above the matrix and having a lower face parallel to the inclined upper face of the matrix.
Le récipient pour produits alimentaires obtenu par mise en oeuvre de ce dispositif est caractérisé en ce qu'au moins une partie de la piste de thermoscellage délimite avec la paroi du récipient un angle inférieur à 90 degrés. The container for food products obtained by using this device is characterized in that at least part of the heat-sealing track defines with the wall of the container an angle of less than 90 degrees.
Ainsi la piste, vue en section transversale, peut être toute entière comprise, dans un plan délimitant l'angle précité avec la paroi du récipient. Thus the track, seen in cross section, can be entirely understood, in a plane delimiting the aforementioned angle with the wall of the container.
Dans un second mode de réalisation, la piste comporte une première partie, la plus proche de la paroi du récipient, inclinée sur celle-ci d'un angle inférieur à 90 degrés, et une seconde partie plus éloignée vers l'extérieur, dont l'inclinaison avec. la paroi du récipient est supérieure à celle de ladite première partie, par exemple voisine de 90 degrés. In a second embodiment, the track comprises a first part, the one closest to the wall of the container, inclined thereon by an angle of less than 90 degrees, and a second part more distant towards the outside, of which the 'tilt with. the wall of the container is greater than that of said first part, for example close to 90 degrees.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, fait en référence aux dessins annexés qui en illustrent plusieurs formes de réalisation à titre d'exemples non limitatifs. Other features and advantages of the invention will become apparent during the description which follows, given with reference to the appended drawings which illustrate several embodiments thereof by way of nonlimiting examples.
La figure 1 est une vue en coupe transversale verticale partielle d'un récipient selon une première forme de réalisation de l'invention. Figure 1 is a partial vertical cross-sectional view of a container according to a first embodiment of the invention.
La figure 2 est une vue analogue à la Fig.l d'une seconde forme de réalisation du récipient selon l'invention. Figure 2 is a view similar to Fig.l of a second embodiment of the container according to the invention.
La figure 3 est un graphique représentant la variation de la pression de rupture du thermoscellage de l'opercule par une surpression interne en fonction de l'inclinaison de la piste de thermoscellage. FIG. 3 is a graph representing the variation of the rupture pressure of the heat-sealing of the cover by an internal overpressure as a function of the inclination of the heat-sealing track.
La figure 4 est un tableau numérique correspondant au graphique de la Fig.3. Figure 4 is a digital table corresponding to the graph in Fig. 3.
Les figures 5, 6, 7 et 8 sont des vues en coupe verticale simplifiée d'un dispositif de formage d'un récipient du type barquette et de thermoscellage de son opercule de fermeture suivant une séquence illustrant une forme de réalisation du procédé conforme à l'invention. Figures 5, 6, 7 and 8 are simplified vertical sectional views of a device for forming a container of the tray type and heat sealing its closure lid in a sequence illustrating an embodiment of the process according to l 'invention.
Le récipient représenté à la Fig.1 est un emballage 1 pour produit alimentaire, du type barquette métallique, constitué d'un fond 2 et d'une paroi 3 prolongée par un bord périphérique 4 terminé par un ourlet 5, et d'un opercule 6 de fermeture. Le bord externe 4 présente une piste périphérique 7 de thermoscellage de l'opercule 6, de largeur appropriée par exemple environ 3mm. Le thermoscellage est réalisé de manière connue, au moyen d'une couche 8 en une matière thermoscellable appropriée, préalablement déposé sur la piste 7. The container shown in Fig.1 is a package 1 for food product, of the metal tray type, consisting of a bottom 2 and a wall 3 extended by a peripheral edge 4 terminated by a hem 5, and a cover 6 closing. The outer edge 4 has a peripheral track 7 for heat sealing the cover 6, of appropriate width for example about 3mm. The heat-sealing is carried out in a known manner, by means of a layer 8 of an appropriate heat-sealable material, previously deposited on the track 7.
Cette dernière est rectiligne, donc vue en section, entièrement comprise dans un plan, et délimite avec la paroi 3 un angle A inférieur à 90 degrés. A cet angle A correspond un angle B entre d'une part le plan de la piste 7 et celui de la zone périphérique 6A thermoscellée de l'opercule 6, et d'autre part le plan du fond 2. The latter is rectilinear, therefore seen in section, entirely included in a plane, and delimits with the wall 3 an angle A less than 90 degrees. To this angle A corresponds an angle B between on the one hand the plane of the track 7 and that of the heat-sealed peripheral zone 6A of the cover 6, and on the other hand the plane of the bottom 2.
Une surpression interne Âp dans l'emballage 1 développe ainsi une contrainte F de cisaillement sur la partie 6A de l'opercule 6, cette contrainte F s'exerçant pratiquement dans le plan du thermoscellage 8 et la composante de pelage est ainsi très réduite. Les Fig.3 et 4 montrent la variation de la surpression interne ÀP de rupture du thermoscellage 8 en fonction de l'angle B, entre 0 et 25 degrés. On voit que l'accroissement de la résistance du thermoscellage 8 à la rupture est la plus élevée pour B compris entre 15 et 25 degrés, correspondant à des surpressions d'environ 800 à 900 millibars
La résistance à la rupture croît régulièrement de O à 10 degrés puis se stabilise sensiblement et décroît légèrement au-delà de 20 degrés.An internal overpressure pp in the packaging 1 thus develops a shear stress F on the part 6A of the cover 6, this stress F being practiced practically in the heat-sealing plane 8 and the peeling component is thus very reduced. Figs. 3 and 4 show the variation of the internal overpressure PP of rupture of the heat seal 8 as a function of the angle B, between 0 and 25 degrees. It can be seen that the increase in the resistance of the heat seal 8 at break is the highest for B of between 15 and 25 degrees, corresponding to overpressures of about 800 to 900 millibars.
The breaking strength increases regularly from 0 to 10 degrees then stabilizes appreciably and decreases slightly beyond 20 degrees.
La seconde forme de réalisation illustrée à la
Fig.2 diffère de la précédente par le fait que la piste de thermoscellage est constituée en deux parties, à savoir une première partie 7A la plus proche de la paroi 3 de l'emballage 1A et incliné sur celle-ci d'un angle A inférieur à 90 , et une seconde partie 7B plus éloignée vers la collerette 5. Cette seconde partie 7B forme avec la partie 7A un coude et son inclinaison A' avec la paroi 3 est donc supérieure à celle de la partie 7A.The second embodiment illustrated in
Fig.2 differs from the previous one in that the heat-sealing track is made up of two parts, namely a first part 7A closest to the wall 3 of the package 1A and inclined thereon by an angle A less than 90, and a second part 7B further away towards the flange 5. This second part 7B forms with part 7A an elbow and its inclination A 'with the wall 3 is therefore greater than that of part 7A.
Dans l'exemple illustré à la Fig.2, l'angle A' est ainsi sensiblement égal à 90 degrés.In the example illustrated in FIG. 2, the angle A ′ is thus substantially equal to 90 degrees.
L'angle A varie de préférence entre 65 et 80 degrés environ, fourchette correspondant à celle de 25 à 10 degrés de l'angle B. The angle A preferably varies between 65 and 80 degrees approximately, range corresponding to that of 25 to 10 degrees of the angle B.
L'accroissement de la résistance à la rupture provoqué par une surpression interne bP est comparable à celui de la réalisation de la Fig.1. Il convient également de préciser que cette amélioration de la résistance à la rupture diminue les risques de fuites lors d'un traitement thermique de l'emballage sans compensation de pression. The increase in breaking strength caused by an internal overpressure bP is comparable to that of the embodiment in Fig. 1. It should also be noted that this improvement in breaking strength reduces the risk of leaks during heat treatment of the packaging without pressure compensation.
D'autre part l'effort d'ouverture de l'emballage 1 par une traction T exercée sur le bord extérieur de l'opercule 6, au-delà du thermoscellage 8, n'est pas augmenté et la barquette 1, 1A est plus simple, donc moins onéreuse à réaliser que la barquette, mentionnée précédemment, dans laquelle deux thermoscellages distincts sont nécessaires. On the other hand, the opening force of the packaging 1 by a traction T exerted on the outer edge of the cover 6, beyond the heat-sealing 8, is not increased and the tray 1, 1A is more simple, therefore less expensive to produce than the tray, mentioned above, in which two separate heat seals are necessary.
L'emballage ou barquette conforme à l'invention présente une meilleure rigidité que les emballages connus à piste de thermoscellage plate. The packaging or tray according to the invention has better rigidity than the known packaging with flat heat-sealing track.
On décrira maintenant en référence aux Fig.5 à 8 un mode de réalisation du procédé de fermeture du récipient 1, 1A qui vient d'être décrit. A description will now be given with reference to FIGS. 5 to 8 of an embodiment of the process for closing the container 1, 1A which has just been described.
On utilise à cet effet un dispositif comportant une matrice 9 associée à un support fixe 11, une tête 12 formant poinçon disposée au-dessus de la matrice 9, et un serre-flan 13. Ce dernier est fixé à l'extrémité d'un ressort 14 et peut coulisser dans un manchon 10 fixé à un support 15 de la tête 12. Le support 15, donc la tête 12 et le serre-flan 13 sont déplaçables verticalement au-dessus de la matrice 9 et du support 11. For this purpose, a device is used comprising a matrix 9 associated with a fixed support 11, a head 12 forming a punch arranged above the matrix 9, and a blank holder 13. The latter is fixed to the end of a spring 14 and can slide in a sleeve 10 fixed to a support 15 of the head 12. The support 15, therefore the head 12 and the blank holder 13 are movable vertically above the matrix 9 and the support 11.
La matrice 9 présente une face supérieure 9A et une face intérieure 9B qui délimitent entre elles un angle A inférieur à 90 degrés, tandis que la face inférieure 12A de la tête 12 est parallèle à la face inclinée 9A de la matrice 9. The matrix 9 has an upper face 9A and an inner face 9B which define between them an angle A of less than 90 degrees, while the lower face 12A of the head 12 is parallel to the inclined face 9A of the matrix 9.
Le procédé de fermeture d'un récipient tel que 1 est le suivant. The method for closing a container such as 1 is as follows.
Un emballage 1 dont le bord périphérique 4 est encore rectiligne et revêtu d'un film de thermoscellage, représenté en traits mixtes à la Fig.5, est mis en place sur la matrice 9 et porte un opercule 6 légèrement ondulé. A package 1 whose peripheral edge 4 is still rectilinear and coated with a heat-sealing film, shown in phantom in Fig.5, is placed on the matrix 9 and carries a slightly corrugated cover 6.
- On abaisse le support 15 : le serre-flan 13 vient le premier en appui sur la périphérie de l'opercule 6 et le bord 4 du récipient 1, qu'il applique sur le support 11 (Fig.6) en rapprochant ces éléments de la face inclinée 9A de la matrice 9. A ce stade le ressort 14 peu comprimé, ne maintient que faiblement le serre-flan 13 sur la zone périphérique 6A de l'opercule 6.- The support 15 is lowered: the blank holder 13 comes first to bear on the periphery of the cover 6 and the edge 4 of the container 1, which it applies to the support 11 (FIG. 6) bringing these elements together of the inclined face 9A of the matrix 9. At this stage the spring 14 which is not very compressed, only slightly maintains the blank holder 13 on the peripheral zone 6A of the cover 6.
- On continue d'abaisser le support 15 jusqu'à ce que la tête 12 vienne plaquer l'opercule 6 et le bord 4 du récipient sur la face 9A de la matrice 9 (Fig.7), tandis que la compression corrélative du ressort 14 pince plus fortement la partie 6A et le bord 4 entre le support li et le serre-flan 13. Au cours de cette opération, la surface inclinée 9A de la matrice 9 permet de bien positionner I'emballage 1 par un centrage efficace.- We continue to lower the support 15 until the head 12 comes to press the cover 6 and the edge 4 of the container on the face 9A of the matrix 9 (Fig.7), while the correlative compression of the spring 14 clamps part 6A and the edge 4 between the support li and the blank holder 13 more strongly. During this operation, the inclined surface 9A of the matrix 9 makes it possible to position the packaging 1 well by effective centering.
- Enfin on exécute le thermoscellage 8 (Fig.8) de ma
s nière connue en soi. - Finally we carry out heat sealing 8 (Fig. 8) of my
s niere known per se.
L'emballage 1 est alors terminé. The packaging 1 is then finished.
Dans le mode de réalisation du procédé qui vient d'être décrit, on exécute de manière pratiquement simultanée la déformation de la piste 7 pour la mettre à l'inclinaison voulue et son thermoscellage sur l'opercule 6. En variante, il est également possible de réaliser d'abord la déformation de la piste 7 (l'opercule 6 n'étant pas mis en place sur le récipient), et ensuite seulement le thermoscellage. La première étape est alors celle représentée en trait continu à la Fig.5 sans l'opercule 6, qui est posé sur le récipient après relèvement de la tête 12. In the embodiment of the process which has just been described, the deformation of track 7 is carried out practically simultaneously to bring it to the desired inclination and its heat-sealing on the cover 6. As a variant, it is also possible first of all deforming the track 7 (the cover 6 not being placed on the container), and then only the heat sealing. The first step is then that shown in solid lines in Fig.5 without the cover 6, which is placed on the container after raising the head 12.
Si l'on veut réaliser une piste à double inclinaison telle que 7A, 7B, la face supérieure 9A de la matrice 9 et la face inférieure 12A de la tête 2 sont évidemment profilées en conséquence, le procédé pouvant par ailleurs être mis en oeuvre comme précédemment dé crit. If a double inclination track such as 7A, 7B is to be produced, the upper face 9A of the matrix 9 and the lower face 12A of the head 2 are obviously shaped accordingly, the process being able to be implemented as previously described.
L'invention est susceptible de recevoir de nombreuses variantes d'exécution, l'inclinaison de la piste de thermoscellage 7, 7A, 7B sur la paroi 3 pouvant notamment varier très largement et ces pistes pouvant prendre des profils divers. The invention is capable of receiving numerous variant embodiments, the inclination of the heat-sealing track 7, 7A, 7B on the wall 3 being able in particular to vary very widely and these tracks possibly taking on different profiles.
Claims (7)
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FR9202100A FR2687633A1 (en) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | Method of closing a container for food products, particularly of the tray type, device for implementing it and container obtained by means of this method |
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