Brevet FR2110173A1 — publié le 19720602

La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux corps de boîte métallique rétreints à l'extrémité et vise notamment un corps de boîte dans lequel la couture latérale est, au moins aux extrémités, ménagée à recouvrement et garnie intérieure-5 ment d'une substance de scellement déformable et dans lequel l'extrémité du corps de boîte est resserrée par rétreint. Il est bien connu, dans la'fabrication des boîtes métalliques, de rétreindre les extrémités de corps de boîtes. De tels corps de boîte présentent un double avantage : d'abord, ils n'exigent qu'un 10 fond de boîte de plus faible diamètre, ce qui assure une économie de matière première ; ensuite, du fait que les extrémités sont de diamètre réduit, la couture à double épaisseur, normalement saillante, est en retrait par rapport au tronçon de grand diamètre du corps de boîte, ce qui évite la juxtaposition des coutures de boîtes 15 voisines emballées et la rupture résultante des corps de boîte au niveau des coutures pendant manutention. Par suite de la commercialisation récente à"grande échelle de corps de boîte à extrémités rétreintes, on a apporté des améliorations à la structure des montages de matrice à rétreindre. Dans les 20 modèles les plus récents de tels montages, il est prévu une matrice annulaire extérieure et un mandrin intérieur central. Ce dernier a le diamètre voulu pour définir le diamètre intérieur du tronçon d* extrémité rétreint d'un corps de boîte et la matrice annulaire présente une surface de calibrage intérieure de diamètre voulu pour 25 coopérer avec le mandrin central. Du fait que le corps de boîte présente une surépaisseur le long de sa couture latérale et qu'on ne peut conférer à celle-ci line position reproductible pendant rétreint, le mandrin central présente un montage flottant par rapport à la matrice annulaire. 30 Dans les montages de matrice existants, le jeu entre le mandrin central et la matrice annulaire est suffisant pour recevoir largement le trohçon d'extrémité du corps de boîte, y compris la surépaisseur établie par la couture. En conséquence, le montage de matrice de rétreint a pour seul rôle de rétreindre le tronçon d'ex-35 trémité du corps de boîte. On sait que, pour réaliser un serti entre un fond, et un tronçon d'extrémité de corps de boîte, on éprouve souvent des difficultés à maintenir l'étanehéité le long de la couture latérale du corps de boîte, ceci du fait de la surépaisseur qu'établit cette couture. 40 II est clair aussi qu'il est difficile de réaliser un serti conve— 71 35410 2 2110173 nable quand l'épaisseur de la couture latérale est variable. On conçoit aussi que, les corps de boîte étant fabriqués en grandes séries, il «st virtuellement impossible que les branches chevauchantes ou "pastilles" de la couture latérale demeurent cons-5 tamment parallèles entre elles et uniformément espacées. Ainsi, l1 épaisseur de substance de scellement déformable varie non seulement d'une couture latérale à l'autre, mais encore tant axialement que circonfèrentiellement dans une même couture. Etant donné que le tronçon d'extrémité du corps de boîte subit 10 un travail mécanique pendant le rétreint qu'on lui imprime, on envisage suivànt l'invention de mettre à profit cette opération de façonnage pour reformer aussi le tronçon d'extrémité de la couture latérale, qui se trouve incorporé au serti de fixation d'un fond de boîte. 15 Suivant l'invention, au lieu de prévoir un jeu ample entre la matrice annulaire et le mandrin central flottant du montage de matrice à rétreindre, on envisage de régler rigoureusement ce jeu en prévoyant, entre la matrice annulaire et le mandrin central flottant, un interstice de largeur totale égale du triple de l'épaisseur 20 du corps, majoré de l'épaisseur désirée de substance de scellement déformable. Il est clair que, si l'on donne cette structure au montage de matrice à rétreindre, il apparaît, simultanément au rétreint, un travail mécanique du tronçon de couture latérale subissant l'action du montage de matrice à rétreindre. 25 Le montage de matrice à rétreindre peut être conçu pour main tenir simplement l'épaisseur courante de matière de scellement déformable, en supprimant toute surépaisseur par déformation de cette matière. Toutefois, il se révèle avantageux de lui faire ramener l'épaisseur de matière de scellement en deçà de la valeur courante. 30 . Suivant une autre de ses caractéristiques, l'invention est non seulement facilement applicable à des coutures latérales de corps de boîte réalisés à chevauchement d'un bout à l'autre, mais encore particulièrement applicable à des coutures latérales de type mixte à agrafage et à chevauchement, dont seuls les tronçons d'ex— 35 trémité sont réalisés à chevauchement. Suivant l'invention, on envisage aussi d'allonger le tronçon à chevauchement d'une telle couture latérale pour faciliter grandement le rétreint et la réalisation du serti nécessaire. Pour mieux faire comprendre l'invention, on va maintenant en 40 décrire en détail, à titre d'exemple, un mode de réalisation, en se 71 3541 : 2110173 référant au dessin annexé, sur lequel : la figure 1 est une vue de détail en coupe d'un corps de boîte du type courant à couture latérale mixte, à agrafage et à chevauchement. 5 La figure 2 est une vue en coupe transversale du tronçon à chevauchement de cette couture latérale, montrant avec grossissement la couche de matière de scellement déformable quTelle contient La figure 3 est une vue en coupe analogue à la figure 2, montrant le tronçon à chevauchement d'une couture latérale dont l'une 10 des branches chevauchantes ou pastilles a subi un déplacement indésirable. La figure 4- est une vue en coupe analogie à la figure 1, montrant avec grossissement une couture latéral-; dont l'une des pastilles a subi un déplacement. 15 La figure 5 est une vue analogue à la ligure 1, montrant un corps de boîte réalisé suivant l'invention. La figure 6 est une vue en coupe d'un montage de matrice à rétreindre et montre un corps de- boîte du genre représenté sur la figure 5 dont le tronçon d'extrémité a subi le rétreint. 20 La figure 7 reproduit à grande échelle une partie de la figure 6 et illustre en détail la relation établie entre le montage de matrice et le tronçon d'extrémité à chevauchement de la couture latérale du corps de boîte. En examinant les dessins en détail, on voit sur la figure 1, 25 avec fort grossissement, un corps de boîte à structure classique," désigné par la référence générale 10. Ce corps 10 est formé d'une seule épaisseur de métal en feuilles roulée en cylindre et dont les bords en regard sont réunis par une couture latérale, désignée par la référence générale 11. La couture latérale 11 est du type mixte 30 courant, à agrafage et à chevauchement. Pour réaliser la couture 11, on replie les parties moyennes des bords en regard de l'ébauche formant le corps de boîte lû pour former des agrafes qu*on engage l'une dans l'autre et qu'on aplatit. En conséquence, le tronçon agrafé de la couture latérale 11 désigné par la référence 12, com-35 porte quatre épaisseurs. On a depuis longtemps admis qu'il n'est guère possible de réaliser un serti classique entre un fond et un corps de boîte si la couture latérale comporte quatre épaisseurs sur toute sa longueur. En conséquence, la couture latérale présente à l'extrémité un tron-40 çon à chevauchement désigné par la référence 13. Ce tronçon 13 com 71 35410 4 2110173 porte deux épaisseurs chevauchantes ou pastilles réunies par une substance de scellement interposée 14. Cette substance est normalement de la soudure, qu'on incorpore aussi au tronçon à agrafage 12. La substance de scellement peut aussi être un adhésif convena-5 ble ou une composition durcissable. D'après la figure 2, qui est une vue grossie, on voit qu'il est difficile d'ajuster l'épaisseur de substance de scellement 14. Par ailleurs, il est souhaitable que cette épaisseur soit aussi faible que possible, pour de nombreuses raisons qu'on exposera plus loin. 10 En se reportant à la figure 3> on voit que, vu la très grande vitesse de fabrication automatique des corps de boîte 10, il n'est pas touj'ours possible de maintenir un parallélisme rigoureux entre les pastilles du tronçon à chevauchement 13, de sorte que l'épaisseur de la couche de scellement 14 peut varier suivant la périphé-15 rie, comme représenté sur la figure 3. De même, comme illustré par la figuré 4, l'espacement entre les pastilles du tronçon à chevauchement peut varier suivant la longueur de la couture latérale 11, ce qui entraîne des variations longitudinales de l'épaisseur de la couche de scellement 1^. 20 On sait que, pour réunir par serti un fond à un corps de boî te, il faut régler les galets de sertissage compte tenu de l'épaisseur de paroi du corps, y compris l'épaisseur du tronçon à chevauchement 13 de la couture latérale. Ainsi, il est clair que toute irrégularité d'épaisseur de ce tronçon 13 soulève des difficultés 25 pour l'obtention d'un serti étanche. Suivant l'invention, on se propose d'utiliser le montage de matrice à rétreindre pour façonner le tronçon à chevauchement 13 du corps de boîte à rétreindre de manière à imprimer à la couture latérale une épaisseur uniforme au ' niveau du serti. 30 Les figures 6 et 7 représentent à titre d'exemple un montage de matrice à rétreindre, destiné à rétreindre l'extrémité d'un corps de boîte 10, et désigné par la référence générale 15. Le montage de matrice 15 est porté par un support convenable 16, qui peut être le piston d'une presse. Bien entendu, le support 16 peut être mobi-35 le à va-et-vient pour imprimer le rétreint nécessaire au corps de boîte 10. Le montage de matrice 15 comporte principalement une matrice annulaire 17, convenablement fixée à la face inférieure du support 16, et tu» mandrin 18, à peu près concentrique à la matrice 17, mais flottant radialement tant par rapport a elle que par rapport au 40 71 35410 5 2110173 support 16. Le mandrin 18 est relié au support 16 par un boulon 20. A la matrice annulaire 17 est fixée de manière classique une couronne de guidage rapportée 21. La couronne 21 est traversée par 5 un alésage primaire destiné à guider efficacement un tronçon d'extrémité d'un organe cylindrique, tel que corps de boîte 10, jusqu'à ce qu'il porte contre la matrice annulaire 17 et le mandrin 18, et elle soutient la paroi latérale du corps de boîte pour l'empêcher se de/déformer pendant rétreint. La couronne de guidage 21 présente 10 aussi un alésage d'entrée convergent 32 destiné à centrer le corps de boîte 10 dans son alésage primaire. Dans la face inférieure du support 16 est ménagée une douille centrale 23 dans laquelle pénètre un bossage à section circulaire .24, formé au sommet du mandrin 18. On notera toutefois que le dia-15 mètre du bossage 24 est inférieur à celui de la douille 23, pour que le mandrin 18 dispose dans le support 16 d'une liberté limitée de mouvement radial. Il est préférable que la différence entre les diamètres de la douille 23 et du bossage 24 soit sensiblement égale à l'épaisseur accrue que la paroi de boîte présente au niveau du 20 tronçon à recouvrement 13. Ainsi, le mandrin 18 peut se déplacer par rapport à la matrice annulaire 17 selon l'emplacement occupé par la surépaisseur de paroi de boîte, tout en demeurant relativement centré pour pénétrer plus facilement dans le tronçon d'extrémité du corps de boîte. 25 On notera ici que le boulon 20 comporte une tige 25 filetée en 26 à son extrémité, qui se visse dans le support 16. La tige 25 pénètre dans un alésage central 27 du mandrin 18, qui ménage avec la tige 25 un jeu suffisant pour laisser au mandrin 18 la liberté de mouvement radial nécessaire. Le boulon 20 présente aussi une tête 30 élargie 28, appliquée contre la face inférieure du mandrin 18 pour . retenir le mandrin/a son extrémité et l'empêcher de prendre du biais. Du fait que le montage de matrice 15 doit opérer un rétreint, sa face de façonnage, indiquée en 29, est formée sur la matrice an-35 nulaire Y], Pendant que le tronçon d'extrémité du corps de boîte 10 est guidé par..la couronne de guidage 21 vers, l'intérieur du montage-15, sa tranche rencontre la surface de façonnage convergente 29, qui refoule le tronçon d'extrémité du corps de boîte vers l'intérieur, dans l'espace ménagé entre la matrice annulaire 17 et le mandrin 18, 40 la paroi du corps de boîte subissant un' travail suffisant pour faire 71 35410 6 2110173 apparaître par déformation permanente, dans le corps de boîte 10, un tronçon d'extrémité 30 de diamètre réduit. Jusqu'à présent, on admet qu'il faut ménager entre le mandrin et la matrice annulaire un jeu suffisant pour recevoir non seule-5 ment la paroi d'épaisseur normale du corps de boîte, mais encore la surépaisseur de la couture latérale. Ainsi, le mandrin 18 constitue une matrice intérieure de calibrage du tronçon rétreint 30 du corps de boîte et la face intérieure de la matrice annulaire 17 assure d'une manière générale un calibrage extérieur, bien que le 10 jeu soit suffisant pour éviter que le tronçon d'extrémité rétreint 30 ne se coince entre le mandrin 18 et la matrice annulaire 17* Suivant l'invention, il est prévu d'utiliser le montage de matrice 15 non seulement pour rétreindre un tronçon d'extrémité du corps de boîte, mais aussi pour rendre uniforme l'épaisseur de 15 la partie de couture latérale 11 incorporée au tronçon rétreint 30. On obtient ce résultat en maintenant une relation critique entre les diamètres du mandrin 18 et de la matrice annulaire 17* Si l'on désire seulement rendre uniforme l'épaisseur de la couture . latérale, on donne à la matrice annulaire 17 un diamètre intérieur 20 égal au diamètre extérieur du mandrin, majoré du triple de l'épaisseur de la paroi du corps de boîte et' de l'épaisseur normale de substance de scellement 14» Quand le montage de matrice 15 présente ces dimensions, les irrégularités d'épaisseur de substance de scellement, des types indiqués sur les figures 3 et 4, disparaissent 25 et la couture latérale prend une épaisseur uniforme tant axiale-ment que circonférentiellement sur la totalité du tronçon rétreint 30. Ce tronçon du corps de boîte étant celui qui fait ensuite partie du serti reliant le corps au fond de boîte, on imprime ainsi à la couture latérale une épaisseur uniforme d'après laquelle on 30 peut régler les galets réalisant le serti. Bien qu'on puisse souhaiter seulement de régulariser l'épaisseur de la couture latérale, l'invention prévoit encore un autre effet : au lieu de tenir compte, dans l'espacement entre mandrin 18 et matrice annulaire 17, de l'épaisseur courante de substance 35 de scellement 14, on réduit l'espace alloué à cette épaisseur, afin qu'au cours de chaque rétreint, la matière.de scellement subisse une compression et soit refoulée suivant une direction générale circonférentielle en subissant une réduction d'épaisseur. En réduisant l'épaisseur de matière de scellement, outre qu'on régu-40 larise l'épaisseur de la couture latérale, on rend cette couture 71 3541C 2110173 plus robuste et on accroît sa résistance à la déformation à froid. En conséquence, il est prévu suivant l'invention de donner au mandrin 18 et à la matrice annulaire 17 les dimensions relatives voulues pour réduire l'épaisseur de matière de scellement 14- interpo-5 sée entre les deux pastilles. Suivant l'invention, il est aussi prévu d'augmenter la longueur du tronçon à chevauchement, comme représenté sur la figure 5, où ce tronçon est indiqué en 13'• On constate que cet allongement réduit la résistance opposée au rétreint par le tronçon agrafé 12, 10 plus rigide, et facilite le rétreint du corps de boîte, opéré comme illustré par les figures 6 et 7. Bien que, dans l'exemple choisi pour illustrer l'invention, on n'ait parlé de rétreindre qu'une extrémité du corps de boîte 10, il va sans dire qu'on peut éventuelleme.v; en rétreindre les 15 deux extrémités. Il est aussi bien entendu que, bien qu'on n'ait représenté qu'une couture latérale mixte, à agrafage et à chevauchement, l'invention est aussi bien applicable à un corps de boîte à couture latérale réalisée seulement à chevauchement. Il est également clair que l'invention n'est pas limitée par la nature de la 20 matière de scellement déformable 14-, bien que celle-ci soit en général de la soudure et, dans certains cas, un adhésif ou une composition durcissable. La matière de scellement peut aussi se présenter sous forme de bande de matière plastique. On n'a décrit et ilius&ré en détail qu'un mode de réalisation 25 de l'invention, mais on pourra bien entendu lui apporter diverses' modifications et variantes sans sortir pour autant du cadre de 1' invention. 71 35410 8 2110173 REVENDICATIONS 1) Procédé de façonnage de corps de boîte présentant une extrémité rétreinte, cette extrémité comportant une couture chevauchante scellée d'épaisseur uniforme préfixée, caractérisé en ce qu' 5 on réalise un corps de boîte présentant une couture latérale dont un tronçon d'extrémité au moins est réalisé à chevauchement et con- » tient une matière de scellement déformable, et en ce qu'on agit sur ladite extrémité de manière à imprimer simultanément un rétreint à cette extrémité et une compression radiale audit tronçon d'exfcré- 10 mité de la couture latérale pour lui conférer ladite épaisseur uniforme préfixée. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on opère ledit rétreint en refoulant ladite extrémité autour d'un mandrin et dans un espace extérieurement confiné de diamètre égal au 15 diamètre dudit mandrin majoré du triple de l'épaisseur de paroi du corps de "boîte et de ladite épaisseur préfixée de matière de scellement. 3) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ramène l'épaisseur de matière de scellement déformable en deçà de 20 la valeur courante. 4) Montage de matrice pour le façonnage d'une extrémité rétreinte sur un corps de boîte présentant une couture latérale dont au moins un tronçon d'extrémité èst réalisé à chevauchement et scellé, contenant une matière de scellement déformable, caractérisé 25 en ce qu'il comprend une matrice annulaire extérieure et un mandrin central flottant, ladite matrice extérieure comportant un tronçon extérieur de diamètre voulu pour recevoir une extrémité de corps de boîte, un tronçon convergent intermédiaire et un tronçon de calibrage intérieur, ledit mandrin comportant une surface de calibrage 30 de diamètre égal au diamètre intérieur à imprimer à l'extrémité du corps de boîte et ledit tronçon de calibrage intérieur ayant un diamètre égal au diamètre dudit mandrin majoré du triple de l'épaisseur de paroi du corps de boîte et de l'épaisseur à conférer à la matière de scellement déformable. 35 5) Montage de matrice selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'épaisseur de matière de scellement déformable prise en considération pour déterminer le diamètre dudit tronçon de calibrage intérieur est inférieure à l'épaisseur courante de matière de scellement déformable. 40 6) Corps de boîte présentant une couture latérale et au moins 71 35410 9 2110173 une extrémité rétreinte, caractérisé en ce que ladite couture latérale est ménagée à chevauchement au moins le long de ladite extrémité rétreinte et comporte de la matière de scellement déformable et en ce que cette couture présente, le long de ladite extré-5 mité rétreinte, une épaisseur uniforme. 7) Corps de boîte selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite matière de scellement déformable a subi une compression mécanique et a une épaisseur inférieure à sa valeur habituelle. 8) Corps de boîte selon la revendication 6, caractérisé en ce 10 que ladite couture latérale est du type courant mixte, à chevauchement et à agrafage, seuls ses tronçons d'extrémité étant réalisés à chevauchement. 9) Corps de boîte selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit tronçon d'extrémité à chevauchement est plus long qu'il 15 n'est courant, tout le tronçon agrafé de ladite couture latérale \ étant situé sur la partie non rétreinte du corps de boîte.