Brevet FR2353445A1 — publié le 19771230

La présente invention concerne d'une manière générale les e- ballades létalliquos et vise plus particulièrement les bottes métal- liques couramment utilisées pour le conditionnement des conserves alimentaires Une b@lle boîte est généralement constituée s@it par un corps cylindrique ferlé à chaque extréilté par un fond rapporté, le plus souvent par sertissage, soit par un corps ferlé, 8 une extrémité, par un fond obtenu par emboutissage et, à l'autre extrémité, par un fond rapporté le plus souvent par sertissage. Ces fonds doivent être à même d'assumer un rôle important lors du traitement thermique de stérilisation que subissent les bottes de conserves alimentaires au cours de leur stérilisation. Au cours de ce traitement, les fonds doivent pouvoir se dEfor- mer afin de supporter les variations de pression interne dues aux modifications de température à l'intérieur de la boite. Durant la sontée en température, la pression interne augmente et fait subir aux fonds une déformation telle que le voluie inté- rieur de la botte augmente. Durant le refroidissement, la chute de pression interne qui se produit à l'intérieur de la botte provoque une réduction du volume de la botte. Cette réduction de volume doit être telle que le volu me de la botte après refroidissement soit le plus faible possible. En général, ce volume est égal au volume initial. Ce qui a géné raclement pour conséquence que le profil des fonds après stérilisa- tison se superpose avec le profil initial. Le profil des fonds après stér@@isation doit être tel que la bot te ne soit pas suspecte, c'est-à-dire que ce profil ne soit pas mo- difié par toute variation des conditions internes de la boîte,pro- voquée par une manipulation normale de la botte ferlée de ses deux fonds. Pour obtenir un tel résultat, il est souhaitable que, d'une part, le profil du fond après stérilisation se trouve dans un état mécanique stable c'est-à-dire dont la déformation soit peu sensi ble aux faibles variations des conditions internes provoquées par une manipulation normale de la botte et de ses deux fonds, d'autre part que le passage du profil du tond correspondant au volume maxi - mal intérieur de la botte au profil obtenu après stérilisation se fasse d'une façon telle que le létal ou l'alliage constituant les fonds travaille dans le domaine élastique de leur caractéristique sans rentrer dans le domaine plastique. Un tel résultat peut se vérifier par le fait que pour une pres sion intérieure de botte élevée, le fond reprend une position voisine de sa position initiale par simple diminution de la pression intérieure dela botte. Dans le mesure où, pour une question de de stabilité des fonds au cours des manupulations de la botte, on a défini un état mécanique stable du profil après stérilisation, la déformation du profil se fait de façon discontinue, c'est-à-dire que les énergies de déformation ne se dégagent pas de façon continue au cours de la déforma- tion du profil. lai énergies de déformation initiale du profil qui concernent en général la partie centrale du profil et qui se situent dans le domaine élastique du matériau, se dégagent par un saut d'énergie"; alors le fond "claquet, les énergies de déformation du profil iui- vantes se répartissent de façon régulière, ce qui conduit à une déformation continue du profil en fonction de l'accroissement de la pression à l'intérieur de la botte. Lors de la diminution de la pression à l'intérieur de la botte, il est alors possible de passer de l'étant déformé à l'état final tout en restant dans le domaine élastique du matériau. Certains procédés de stérilisation conduisent à créer une pres- sion importante à l'intérieur de la botte. Le profil défini dans la présente invention a pour but de donner une résistance au fond pour une grande pression intérieure sans toutefois amener à la dé térioration de celui-ci. On connaît depuis longtemps des fonds du type soufflet compor- tant de la périphérie vers le centre, un bord de sertissage plus ou moins ourlé globalement horizontal, une paroi sensiblement verticale dite cuvette, un fond de cuvette, un Jonc de souplesse en saillie, une succession de gradins et une zone centrale dite rosace ou macaron plane ou légèrement sphérique. La présente invention concerne un fond du type ci-dessus pour botte métallique ou autre emballage capable de se déformer dans le domaine élastique du matériau le constituant sans toutefois que cette déformation soit régulière, un saut d'énergie situé dan. le do- maine élastique garantissant un état stable du fond après stérilisation. La présente invention a encore pour objet une botte métallique équipée de tels fonds, en particulier une botte métallique pour conserve alimentaire. Le fond, selon l'invention présente des caractéristiques optimales sensiblement supérieures à celles des fonds actuellement connus et résulte de mombreux essais et études ayant porté sur son prefil. Le profil intervient de façon importante sur l'allure de l'évolution de la déformation de ce fond. Il s'avère également que des modifications d'apparence minimes entraînent des modifications importantes dans l'évolution de la déformation de ce fond. Ai@si,le fond selon l'invention résulte de divers compromis mis au point après de nombreux essais et calculs de résistan@e des matériaux, @orbant sur des modifications des diverses caractéristiques du profil de tels fonds. Le fond selon l1inwcntion est défini par un certain nombre dt- léments dont la combin@ison conduit à l'obtention des caractéristiques évoquées ci-dessus. Pour définir plus aisément ces éléments, on supposera que le bord de sertissage du fend est globalement horizontal, son plan servant de plan de référence et l'on prendra comme dimension de référence le diamètre nominal de la paroi sensiblement verticale usuellement coniécutive à ce bord de sertissage, dite cuvette, ce diamè- tre correspondant en fait au diamètre du mandrin nécessaire au Ber- tissage de ce fond. Ces définitions ainsi dennées, un fond pour boîte métallique selon l'invention, est du genre comportant, de la périphérie vers le centre, un bord de sertissage plus ou moins ourlé et supposé ciaprès globalement horizontal, une paroi sensiblement verticale dite cuvette, une plage ourlée dite fond de cuvette, un jonc de souplesse en saillie, une succession d'ondulations et une zone centrale dite macaron colportant un embouti sphérique. Conformément à l'invention,un tel fond est caractérisé par un rayon de la zone ourlée du fond de cuvette voisin de 1 1 mm, avec un angle de fermeture de 30 minimum, par un rayon de la zone ourlée du jonc de souplesse supérieur à 2 fois ledit rayon du rond de cuvette, par une amplitude de ladite zone ourlée du jonc inférieure ou égale à 6 fois l'épaisseur du métal du fond, par une succession d'ondulations inscrites dans deux enveloppes coniques parallèles distantes d'au maximum 6 fois ladite épaisseur du létal et ayant une pente variable selon les diamètres des fonds, ces ondulations présentant des parties droites de raccordement inférieures ou égales à 6 fois l'épaisseur du létal, et par une ondulation de raccordement située entre le jonc de souplesse et ladite succession d'on dulations et présentant un rayon supérieur à 2 fois ledit rayon du fond de cuvette. On va maintenant décrire un ode de réalisation d'un fond selon ltinvention en se reportant au dessin annexé sur lequel la figure unique est une deei-vue en coupe axiale d'un fond conforme à l'invention. la fond représenté sur la figure unique comporte un bord de sertissage 1 plus ou moins ourlé. Pour faciliter la description, on supposera ci-après que ce bord de sertissage 1, pris globalement, est sensiblement horizontal et on prendra le plaa horizontal P de ce bord comme plan de référence. Ce bord 1 définit une paroi sensiblement verticale 2, dite cuvette de diamètre D (diamètre nominal). Le fend de cuvette 3 colporte une plage ourlée dont le rayon est fonction de l'épaisseur e du métal constitutif du fond et est voisin de 1 mm. L'angle A de fermeture du rand de cuvette est de 30e minimum. Au voisinage immédiat du fond de cuvette 3 est prévu, à la la- nitre connue, un jonc de souplesse 4 qui est convexe et qui fait donc saillie extérieurement. Conformément à l'invention,le rayon de courbure de l'ondulation constituant le jonc 4 est supérieur à 2 fois le rayon du fond de cuvette 3, et l'amplitude 5 de ladite endulation est inférieure ou égale à 6 fois l'épaisseur e du métal. Entre le jonc de souplesse 4 et le macaron central 6, le fond comporte une succession d d'ondulations 7 au nombre de 3 dans îe mo- de de réalisation représenté. Ces ondulations 7 sont inscrites dans deux enveloppes coniques parallèles 8 séparées par une distance d inférieure ou égale à 6 fois l'épaisseur e du métal. la pente de ces enveloppes 8 par rapport au plan P est varia- ble selon le diamètre D. Cette pente à titre d'exemple peut entre de 7k environ. Les ondulations 7 présentent entre elles des parties droites (deux seulement 9 et 10 étant représentées sur la figure) de raccordevent de longueur inférieure ou égale à 6 fois l'épaisseur e. Les ondulations@7 sont reliées au jonc de souplesse 4 par l'in termédiaire d'une ondulation de raccordement 11 présentant un rayon de courbure supérieur à 2 fois celui du fond de cuvette 3. Le nombre des ondulations 7 peut être différent de 3. Par exe- ple dans le cas des fonds de diamètre minimal (52 mm) on prévoit deux ondulations. Pour les grands diamètres on peut prévoir plus de trois ondulations. Par ailleurs,les ondulations 7 ne sont pas for @é@ent identiques pour ce qui concerne le rayon de courbure. Enfin,le macaron 6 doit présenter un diamètre le plus réduit possible tout en restant compatible avec les normes en vigueur et a voir une forte emboutie sphérique vers le bas. Le fond selon l'invention est dans l'ensemble moins galbé que les fonds connus à ce jour et présente un fond de cuvette 3 rayonné alors que les fonds usuels ont un fond de cuvette sensiblement plat. Pour illustrer plus complètement l1invention , on en donnera ci-après un exemple numérique d'application destiné aux bottes AFNOR 1/2 - Diamètre hors tout avant sertissage voisin de 81 mm - Diamètre D de la cuvette 2 voisin de 71 mm - Rayon de cuvette (3) 0,85 mm - Angle de raccordement A 40 - Rayon du Jonc de souplesse 4 1,70 me - Amplitude 5 6e - Rayon ondulation 11 > 1,70 - Nombre d'ondulations 7 3 - Amplitude 6e - Partie droite (9, 10) 6e Un tel fond garde une grande souplesse ainsi que le montrent les résultats indiqués dans le tableau ci-dessous. Ce tableau donne le vide de retour, c1est-à-dire la valeur du vide nécessaire pour faire revenir le galbe du fond à son état initial après l'avoir soumis à une pression donnée, pour un fond soufflet selon l'invention et pour un fond usuel. Vide de retour en cm de Hg Pression fond soufflet sui- fond usuel (kg/cm2) vant l'invention 1 0 27 1,5 0 31 2 17 37 2,5 37 48 Enfin l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Fond pour emballage métallique et notamment pour botte de conserve du type comportant,de la périphérie vers le centre, un bord de sertissage plus ou moins ourlé globalement horizontal, une paroi sensiblement verticale dite cuvette, Ün fond de cuvette, un Jonc de souplesse en saillie une succession de gradins et une zone centrale dite rosace ou macaron plane ou légèrement sphérique, caractérisé par un rayon de la zone ourlée du fond de cuvette voisin de 1 mm avec un angle de fermeture de 300 minimum, par un rayon de la zone ourlée du Jonc de souplesse supérieur à 2 fois ledit rayon du fond de cuvette, par une amplitude de ladite zone our lée du Jonc inférieure ou égale à 6 fois I'épaisseur du métal du fond, par une succession d'ondulations inscrites dans deux enveloppes coniques parallèles distantes d1au maximum 6 fois ladite épais- seur du métal et ayant une pente variable selon les diamètres des fonds, ces ondulations présentant des parties droites de raccordement inférieures ou égales à 6 fois l'épaisseur du métal, et par une ondulation de raccordement située entre le Jonc de souplesse et ladite succession d'ondulations et présentant un rayon supérieur à 2 fois ledit rayon du fond de cuvette. 2. Fond selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite succession d'ondulations comporte trois ondulations, la pente desdites enveloppes coniques étant de 7% environ. 3. Emballage et notaient botte métallique pour conserves alimentaires muni d'au moins un fond conforme à l'une des revendications 1 et 2.