Brevet FR2467788A1 — publié le 19810430

La présente invention concerne un couvercle résistant à la pression, avec une ouverture verseuse préfabriquée dans le plan du couvercle et un sillon annulaire à la transition entre le plan du couvercle et le bord de celui-ci, pour des boîtes contenant des bois- sons gazeuses. Pour augmenter la résistance à la pression du couvercle d'une boîte se trouvant sous une pression interne relativement élevée et remplie par exemple d'une boisson gazeuse, on réalise habituel- lement à la transition entre le plan du couvercle et son bord un sillon annulaire. A partir du brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 417 898, on connaît en outre un couvercle à fermeture totale qui, pour un renforcement supplémentaire du plan du couvercle, comporte un sillon annulaire courbé vers l'extérieur. L'augmentation de la résistance à la pression intérieure des couvercles de boite est d'un intérêt économique du fait qu'ainsi les conditions imposées à la capacité de résistance d'un couvercle sont atteintes avec des couvercles dont l'épaisseur de tble est plus faible. Le but de l'invention est de réaliser un couvercle du type indiqué au début, avec une capacité de résistance à la pression encore améliorée. Le moyen d'atteindre ce but selon l'invention consiste en ce que l'ouverture verseuse fait sensiblement un angle de O ou 900 par rapport au sens de laminage de la tble du couvercle, et en ce que le plan du couvercle comporte au moins un sillon de renforcement, concentrique par rapport au pourtour du couvercle, interrompu au voisi- nage de l'ouverture et dirigé vers l'intérieur de la boite, le dia- mètre d e ce sillon étant de 65 à 80% du diamètre nominal de la boite. On a constaté que, quand la pression interne augmente, il se produit au début une déformation du couvercle qui augmente progressivement et qui est suivie, en cas de surcharge du couvercle, par une déformation orientée permanente ressemblant à un flambage (appelé ci-après formation de bosse). Cette formation de bosse s'est présentée comme un critère approprié pour déterminer la résistance à la pression interne d'un couvercle. On a pu constater en outre que la formation de bosse se produit de préférence dans les directions à du sens de laminage de la tôle du couvercle, ce qui dépend visi- blement de sa texture de laminage. Si l'ouverture verseuse est placée au voisinage de la direction à 0 ou 900 du sens de laminage et si- toutes les directions à 450 sont coupées par un sillon de renforcement dirigé vers l'inté- rieur de la boîte, la résistance du couvercle à la pression interne augmente d'environ 10 7.. Au cours de la fabrication d'un couvercle avec les exigences déterminées concernant-la résistance à la pres- sion, on peut ainsi réduire l'épaisseur de tale pour un même maté- riau du couvercle, ce qui mène, dans les productions actuelles en série des boites, à une économie de matériau non négligeable. Le plan du couvercle peut être- muni de deux sillons de renforcement. Mais on a constaté que le couvercle le plus avanta- geux présentait un sillon unique avec un diamètre de 70 à 77 7. du diamètre nominal de la boite. La profondeur ainsi que le rayon de courbure du sillon se trouveat avantageusement entre 0,5 et 1,5 mm, de préférence entre 0,8 et 1,3 mm. L'ouverture peut être fermée par scellement d'une bande à déchirer en aluminium, le scellement de la bande étant réalisé de préférence avant l'emboutissage du sillon de renforcement. Mais l'ouverture peut également être préfabriquée par une ligne d'estam- - page, comme par exemple dans le cas des fermetures avec anneau à tirer. Dans ce cas, le sillon est embouti de préférence avant l'es- tampage de la ligne d'arrachement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se reportant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente une vue en plan d'un couvercle; - la figure 2 représente une coupe le long de la ligne A-A du couvercle de la figure 1; - la figure 3 représente à une échelle agrandie une coupe de la figure 2 au niveau du sillon de renforcement; et - la figure 4 représente la pression P de flambage critique (formation de bosse) en fonction du diamètre du sillon de renforcement. Le couvercle 1, avec une ouverture d'écoulement 2 se trouvant dans le sens X du laminage, est muni d'une rainure annu- laire 5 en vue du renforcement à la transition entre le plan 3 du couvercle et son bord intérieur 4. Pour augmenter davantage la résistance à la pression intérieure, le plan 3 comporte un sillon annulaire de renforcement 6 dirigé vers l'intérieur de la boite et concentrique à la rainure 5. Ce sillon est interrompu au niveau de l'ouverture 2. La distance a entre le sillon interrompu 6 et le bord de l'ouverture 2 atteint de 3 à 5 mm. Cette distance a n'est toutefois pas critique, dans la mesure o il faut uniquement consi- dérer que les directions Y à 450 doivent être totalement coupées par le sillon 6. Pour la détermination nette de la position du sillon 6, on a considéré le rapport entre son diamètre d et le diamètre nomi- nal D du corps 7 de la botte. La forme du sillon 6 est déterminée par le rayon de courbure r et la profondeur t. Exemple. A partir d'un alliage d'aluminium contenant sensible- ment 2,8 % de magnésium et 0,3 % de manganèse, on a fabriqué des couvercles dans une tale d'épaisseur 0,33 mm pour des bottes de 63 mm de diamètre nominal. A la transition entre le plan du cou- vercle et son bord, on a embouti une rainure annulaire de profon- deur 1,7 mm avec un rayon de 0,8 mm. Dans le sens du laminage de la tale, on a découpé une ouverture d'écoulement, on a scellé une bande d'aluminium à arracher et finalement on a embouti un sillon de renforcement d'une profondeur de 1 mm et d'un rayon de 1 mm. Les couvercles ont été pliés sur les corps de bottes. Par l'intermédiaire d'une pièce de raccordement rapportée dans la paroi du corps de la boîte, la pression interne a été augmentée en continu à l'aide d'air comprima, jusqu'à ce qu'il se forme une bosse. La formation de bosse ne s'est jamais produite dans un angle de 450 par rapport au sens de laminage, mais dans la région entre le sillon interrompu et le bord de l'ouverture d'écoulement. La pression de déformation critique P pour laquelle il s'est produit brutalement une formation de bosse, est représentée sur la figure 4 en fonction du rapport d/D pour différents diamètres du sillon de couvercles destinés à des boîtes ayant un diamètre nominal de 63 mm. Les valeurs représentées sont des valeurs moyennes sur trois essais. Il ressort du diagramme quegrâce au sillon de renforcement, la résistance d'un couvercle à la pression intérieure peut être augmentée de plus de 10 %. Bien entendu diverses modifications peuvent être appor- tées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Couvercle résistant à la pression, avec une ouverture verseuse préfabriquée dans le plan du couvercle et un sillon annu- laire à la transition entre le plan du couvercle et le bord de celui- ci, pour des boites contenant des boissons gazeuses, caractérisé en ce que l'ouverture verseuse (2) fait sensiblement un angle de 0 ou par rapport au sens de laminage (X) de la tôle du couvercle, et en ce que le plan (3) du couvercle comporte au moins un sillon de renforcement (6), concentrique par rapport au pourtour du couver- cle, interrompu au voisinage de l'ouverture et dirigé vers l'inté- rieur de la boîte, le diamètre (à) de ce sillon étant de 65 à 80 % du diamètre nominal (D) de la boite. 2. Couvercle selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux sillons de renforcement. 3. Couvercle selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un sillon de renforcement unique avec un diamètre de 70 à 77 % du diamètre nominal de la boite. 4. Couvercle selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la profondeur (t) du sillon de renforce- ment (6) atteint 0,5 à 1,5 mmde préférence 0,8 à 1,3 mm. 5. Couvercle selon la revendication 4, caractérisé en ce que le rayon de courbure (r) du sillon de renforcement (6) atteint 0,5 à 1,5 mm, de préférence 0,8 à 1,3 ma.