Brevet FR2112094A1 — publié le 19720616

39180. 1 2115094 La présente invention concerne d'une manière générale la fixation d'un anneau de traction sur un fond métallique à ouverture facile pour boîte de conserves ou autre récipient. Ainsi qu'on le sait, les fonds dits à ouverture facile com-5 portent une ou plusieurs incisions délimitant une zone détachable par simple traction, et portent un anneau destiné à permettre d" exercer sur cette zone une telle traction. La présente invention vise plus précisément la technique suivant laquelle la fixation de cet anneau de traction au fond qui 10 le porte se fait à l'aide d'un rivet formé dans la masse même du dit fond. Suivant cette technique, bien connue par elle-même, on applique au fond considéré des opérations d'emboutissage conduisant dans un premier temps à la formation d'un bossage, puis' dans un 15 deuxième temps à la formation d'un téton issu du dit bossage, mais de dimensions générales moindres ; on engage ensuite un anneau de traction sur le dit téton par une ouverture prévue à cet effet sur le dit anneau ; et, enfin, on applique au dit téton une opération de rivetage. 20 Les opérations d'emboutissage sont conduites en deux temps afin de rendre plus progressif l'appel de métal dont est l'objet le fond auquel ces opérations d'emboutissage sont appliquées, et ainsi éviter un allongement excessif du métal, qui pourrait donner naissance ultérieurement à des fissures ou à des ruptures. 25 Pour certains matériaux il a même été proposé d'assurer ces opérations d'emboutissage en trois passes successives différentes, allant de la formation du bossage initial à la formation du téton final recherché, par passage par un bossage de dimensions intermédiaires entre celles du bossage initial et celles du téton fi-30 nal. Dans tous les cas, la première opération d'emboutissage est conduite, à ce jour, à l'aide d'un poinçon à tête sensiblement hémisphérique, alors que la tête du téton final à obtenir doit être sensiblement plate. 35 Dans tous les cas également, l'opération de rivetage est conduite à l'aide d'une enclume dont la hauteur n'est que peu inférieure à celle du téton à riveter. Il en résulte de nombreux inconvénients. Tout d'abord, la forme hémisphérique du bossage obtenu à la 40 suite de la première opération d'emboutissage implique nécessai 70 39180 2 2112094 rement que la hauteur de ce bossage est largement supérieure à celle du téton final recherché. Il en résulte qu'il y a inévitablement un certain amincissement du métal à la partie sommitale de ce bossage et en pratique 5 cet amincissement de métal va en s'accentuant lors de la seconde opération d'emboutissage, puis lors de l'opération de rivetage qui y fait suite, car, telle qu'elle est conduite suivant la technique connue à ce jour, cette opération de rivetage provoque un fluage non négligeable du métal du centre du rivet vers sa péri-10 phérie, ce qui ne peut qu'accentuer les risques de fracture dam-cette zone. En outre, l'importance du bossage obtenu à l'issu de la première opération d'emboutissage peut entraîner une déformation locale du fond. Plus précisément, s'agissant par exemple d'un fond 15 destiné à être fixé par un serti à la paroi cylindrique d'une boîte et à venir en application contre cette paroi par une zone cylindrique dite cuvette, il n'est pas rare que le bossage en question entraîne une déformation intempestive de cette cuvette ; une telle déformation est susceptible d'une part de gêner ulté-20 rieurement les opérations de sertissage, et d'autre part, d'être l'amorce de déformations plus graves lors du processus ultérieur de conditionnement de la boîte ; ainsi cette déformation de la cuvette peut nécessiter l'élimination de la boîte qui en est affectée. 25 La présente invention a tout d'abord d'une manière générale pour objet un procédé permettant de pallier ces inconvénients. Selon un premier aspect, le procédé selon l'invention pour la fixation d'un anneau de traction sur un fond métallique à ouverture facile pour boîte de conserves ou autre récipient est du 30 genre suivant lequel on applique au dit fond des opérations d'emboutissage conduisant dans un premier temps à la formation d'un bossage, puis dans un deuxième temps à la formation d'un téton issu du dit bossage mais de dimensions générales moindres, on engage le dit anneau sur le dit téton par une ouverture prévue à 35 cet effet sur le dit anneau, et on applique enfin au dit téton une opération de rivetage, et est caractérisé en ce que la première opération d'emboutissage est conduite à l'aide d'un poinçon à tête sensiblement plate, le bossage obtenu à l'issue de cette première opération d'emboutissage ayant de préférence une hauteur 40 sensiblement égale à celle du téton désiré. «AD ORfGmAL 3 2112094 70 39180 Selon un deuxième aspect, le procédé suivant l'invention est encore caractérisé en ce que l'opération de rivetage est conduite à l'aide d'une enclume dont la hauteur est au plus égale à 60 % et de préférence inférieure à 50 % de la hauteur du téton. 5 La demanderesse a en effet découvert qu'il était ainsi possi ble de limiter au mieux l'amincissement du métal dans la zone traitée, et à cet égard, le procédé selon l'invention est encore caractérisé en ce que les opérations d'emboutissage et de rivetage sont conduites de manière à ce que la différence d'épaisseur 10 de la tête du téton après rivetage, vis-à-vis de l'épaisseur du reste du fond, soit inférieure à 20 %, et de préférence au plus égale à 10 % de l'épaisseur du dit fond. 0e résultat avantageux peut être attribué pour partie à la faible hauteur relative du bossage issu de la première opération 15 d'emboutissage, et pour partie à l'espace important existant entre le téton issu de la deuxième opération d'emboutissage et l'enclume utilisée pour son rivetage, ce rivetage se faisant ainsi bien plus par pliage du dit téton que par fluage de son métal. En outre, le procédé selon l'invention permet avantageuse-20 ment d'éviter complètement toute déformation intempestive du fond auquel il est appliqué et notamment toute déformation de sa cuvette. De plus, le procédé selon l'invention permet avantageusement d'obtenir tin serrage particulièrement efficace de l'anneau de 25 traction sur le fond qui le porte, cet anneau pouvant être directement serré à plat sur le fond, tout autour de l'ouverture par laquelle il est engagé sur le rivet venu de ce fond, sans qu'il soit nécessaire de prévoir sur le dit fond un quelconque bossage destiné à assurer un blocage angulaire du dit anneau. 30 Enfin le procédé selon l'invention, qui ne nécessite que deux passes d'emboutissage pour la réalisation du téton de rivetage recherché, convient avantageusement au traitement de n'importe quel fond métallique, qu'il s'agisse d'un fond en aluminium, protégé ou non, d'un fond en fer blanc, ou d'un fond en acier éven-35 tuellement muni d'un quelconque revêtement protecteur tel que chromage et/ou vernis. Ainsi les mêmes installations peuvent convenir au traitement de fonds de nature différente moyennant adaptation des divers outils en jeu. 40 La présente invention a encore pour objets un fond métalli 70 39180 4 2112094 que à ouverture facile pour boîte de conserves ou autre récipient muni d'un anneau de traction rivé conformément au procédé, succinctement exposé ci-dessus, aussi bien que les boîte» de conserves ou autres récipients munis d'un tel fond. 5 Les objets de l'invention, leurs caractéristiques et leurs avantages ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'une boîte de con-10 serves munie d'un fond métallique à ouverture facile selon l'ir-vention ; la figure 2 est à échelle supérieure line vue partielle en coupe de ce fond suivant la ligne II-II de la figure 1 ; les figures 3, 4, 5, 6, sont à échelles différentes des vues 15 schématiques illustrant les différentes passes du procédé permettant le rivetage selon l'invention d'un anneau de traction sur un fond métallique pour boîte de conserves; la figure 7 est à échelle supérieure une vue partielle en coupe d'un anneau ainsi riveté selon l'invention, sur un tel fond; 20 la figure 8 est une vue analogue à la figure 7 et illustre à titre de comparaison les résultats de la technique antérieure dans ce domaine. A la figure 1 on reconnaît une boîte de conserves 10 équipée d'un fond à ouverture facile 11 rapporté par sertissage sur la 25 paroi cylindrique 12 de la boîte 10. 0e fond 11 présente périphé-riquement une incision 13, -à proximité de la cuvette cylindrique 14 par laquelle il est en application contre la paroi 12 de la boîte, et porte un anneau de traction 15. Cet anneau de traction présente une ouverture 16 par laquel-30 le il est engagé sur un rivet 17 tiré de la masse même du fond 11. L'invention concerne la technique de réalisation et de rivetage de ce rivet 17. Selon un premier aspect de l'invention, figure 3, le fond 11 est pincé entre deux matrices 20A, 20B creusées en regard l'une 35 de l'autre de passages 21A, 21B et est soumis à l'action d'un poinçon 23 dont la tête 24 est sensiblement plate, le dit poinçon étant mobile dans les dits passages 21B, 21A. Il en résulte la formation d'un bossage à tête plate 25. Selon une caractéristique complémentaire de l'invention, à 40 cet égard, la hauteur H1 de ce bossage, considérée comme étant la 70 39180 5 2112094 profondeur de la passe d'emboutissage qui lui a donné naissance, est sensiblement égale ou supérieure de moins de 20 % à la hauteur H2 du téton final à obtenir pour le rivet recherché, cette hauteur étant définie dans les mêmes conditions. 5 De manière plus précise, et s'agissant par exemple du trai tement d'un fond en fer blanc ayant une épaisseur de 0,22 mm, la hauteur H1 du bossage 25 définie comme ci-dessus est par exemple de l'ordre d'environ 2,15 mm. Le fond 11 est alors soumis à une deuxième opération d'em-10 boutissage, figure 4, destinée à réduire les dimensions générales du bossage 25 et à le transformer ainsi en un téton 27 susceptible d'être utilisé comme rivet. Cette opération d'emboutissage est conduite comme précédemment par serrage du fond 11 entre deux matrices 28A, 28B compor-15 tant des passages 29A, 29B en regard l'une de l'autre, et par entrée en action d'un poinçon à tête plate 30, mobile dans ces passages. S'agissant du fond donné ci-dessus à titre d'exemple, la hauteur H2 du téton 27 ainsi obtenu est par exemple de l'ordre d' 20 environ 2 mm. De préférence, la partie active du poinçon 30 a un diamètre largement moindre de celui du passage 29A avec lequel elle coopère, en sorte que le téton 27 obtenu a une paroi latérale 32 inclinée. 25 Le fond 11 est alors engagé par son téton 27 sur une enclume 331 la mise en place correspondante étant facilitée par l'inclinaison de la paroi latérale 32 de ce téton 27. Selon une caractéristique principale ou complémentaire de 1' invention la hauteur H3 de l'enclume 33 est largement inférieure 30 à la hauteur H2 du téton 27» Cette hauteur H3 est au plus égale à 60 % et est de préférence inférieure à 50 % de la hauteur H2 du téton. S'agissant du fond en fer blanc donné ci-dessus à titre d' exemple, cette hauteur H3 est par exemple de l'ordre de 0,8 mm. 35 L'enclume 33 est, par sa périphérie, au contact de la paroi latérale 32 du téton 27 entre la base et le sommet de ce téton. L'anneau 15 est alors engagé par son otiverture 16 sur le téton 27) puis une matrice de serrage 35 est appliquée tout autour de cette ouverture 16, figure 5-40 Dans le passage 36 de cette matrice 35 coulisse un poinçon . BAD original! W 1 ii i , i 70 39180 6 2112094 37 qui assure le rivetage du téton 27 sur l'anneau 15 tout autour de l'ouverture 16 de cet anneau ; aux figures 6 et 7 la référence générale 39 désigne le rivet ainsi obtenu et la référence.40 la partie sommitale ou tête de ce rivet. 5 II est remarquable de constater que ce rive-cage se fait qua si exclusivement par pliage correspondant de la paroi latérale 32 du téton 27, après flambage circulaire vers l'extérieur de cette paroi, sans qu'il j ait un fluage notable de métal. On peut tenter d'attribuer ce résultat particulièrement avan-10 tageux à l'utilisation d'une enclume laissant subsister entre f et la tête du téton à riveter une distance appréciable. Quoi qu'il en soit l'avantage qui en résulte est notamment que l'amincissement de la partie sommitale 40 du rivet 39 issu du téton 27 est très faible. 15 Compte tenu de ce que l'amincissement résultant des opéra tions d'emboutissage conduites selon l'invention est également très faible, en raison de la forme plate des poinçons d'emboutissage utilisés et de la profondeur de passe relativement faible de la première de ces opérations d'emboutissage, l'épaisseur E2 de 20 la partie sommitale 40 du rivet 39, figure 7, n'est que très peu inférieure à l'épaisseur E1 du reste du fond. En pratique, grâce à l'invention, la différence d'épaisseur E1-E2 reste inférieure à 20 % et est de préférence au plus égale à 10 % de l'épaisseur E1. 25 S'agissant du fond donné ci-dessus à titre d'exemple, dont l'épaisseur initiale E1 est de 0,22 mm, l'épaisseur E2 de la partie sommitale 40 du rivet final 39 obtenu est par exemple d'environ 0,20 mm. Afin de mieux souligner l'importance de ce résultat, 'dont 30 les avantages sont cîéviter la présence d'une zone de .moindre résistance au niveau de ce rivet, on rappellera que l'amincissement de la zone sommitale d'un tel rivet atteint couramment suivant la technique antérieure 30 % et même 50 %, ce qui correspond à un allongement du métal et donc une fatigue de celui-ci bien supé-35 rieure. Cet amincissement supérieur apparaît nettement à la figure 8 qui est relative à titre d'exemple à un fond traité suivant la technique antérieure à l'aide de trois opérations d'emboutissage successives, les deux premières étant assurées par des poinçons 40 de forme hémisphérique. BAD ORIGINAL 70 39180 7 2112094 On notera encore, en comparant les figures 7 et 8, que le procédé selon l'invention permet directement d'obtenir un serrage convenable de l'anneau 15 sur le fond 11. Cet anneau se trouvant à plat sur le dit fond tout autour de son ouverture 16, ce ser-5 rage s'avère suffisamment efficace pour assurer le blocage angulaire souhaité du dit anneau autour de son ouverture. Dans la technique antérieure, figure 8, il est usuel pour assurer un tel blocage, de prévoir des bossages 50 en saillie sur le fond 11. 10 Enfin l'expérience montre que lors des opérations de fixa tion selon l'invention d'un anneau de traction 15 sur un fond 11 présentant une cuvette cylindrique 14 aucune déformation intempestive de cette cuvette n'est observée. Bien entendu la présente invention ne se limite pas aux mo-15 des de mise en oeuvre décrits et représentés mais englobe toute variante d'exécution. Son domaine n'est pas non plus limité au traitement des fonds en fer blanc, mais s'étend d'une manière générale, comme il a été précisé ci-dessus, à n'importe quel type de fonds métalli-20 ques. 70 39180 8 2112094 REVENDICATIONS 1) Procédé pour la fixation d'un anneau de traction sur un fond métallique à ouverture facile pour boîte de conserves ou autre récipient,du genre suivant lequel on applique au dit fond des opérations d'emboutissage conduisant dans un premier temps à la formation d'un bossage,puis dans un deuxième temps à la formation d'un téton issu du dit bossage mais de dimensions générales moindres, on engage le dit anneau sur le dit téton par une ouverture prévue à cet effet sur le dit anneau,et on applique enfin au dit téton une opération de rivetage ,un tel procédé caractérisé en ce que la première opération d'emboutissage est conduite à l'aide d'un poinçon à tête sensiblement plate. 2) Procédé suivant la revendication 1 ,caractérisé en ce que le bossage obtenu à l'issue de cette première opération d'emboutissage a une hauteur sensiblement égale ou supérieure de moins de 20% à celle du téton final désiré. 3) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1,2, caractérisé en ce que la deuxième opération d'emboutissage est conduite de manière à conférer au téton obtenu une paroi latérale inclinée,le téton allant en se rétrécissant de sa base à son sommet. 4) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3,caractérisé en ce que l'opération de rivetage est conduite à l'aide d'une enclume dont la hauteur est inférieure à 50% de la hauteur du téton. 5) Procédé suivant la revendication 3 caractérisé en ce que pour le rivetage on utilise une enclume sensiblement cylindrique au contact par la périphérie de son sommet,de la paroi interne du téton,entre la base et le sommet de celui-ci. 70 39480 9 211209J 6)Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les opérations d'emboutissage et de rivetage sont conduites de manière à ce que il y ait un amincissement continu de l'épaisseur du métal dans des limites telles que la différence d'épaisseur de la tête du téton après rivetage vis-à-vis de l'épaisseur du reste du fond soit au plus égale à 10% de l'épaisseur du dit fond. 7) Pond à ouverture facile métallique pour boîte de conserves ou autre récipie-nt muni d'un anneau de traction rivé au dit fond conformément au procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7. 8) Boîte de conserves ou autre récipient munie d'un fond conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.