Brevet FR2606687A1 — publié le 19880520

Procédé de fabrication d'un couvercle en tôle pour bottes. L'invention concerne un procédé de fabri- cation d'un couvercle en t8le pour boites, ce couvercle comportant au moins une languette d'ou- verture pouvant être enfoncée vers la face inté- rieure du couvercle, ce procédé comprenant les étanes opératoires suivantes: - former un bombement dirigé vers le haut, - découper partiellement à l'emporte-pièce la languette d'ouverture en ménageant une zone de jointure, - décaler la languette d'ouverture vis-à-vis de la zone marginale de l'ouverture s u r 1 a face intérieure du couvercle, - amener, par formage final, la zone marginale de l'ouverture et/ou de la languette d'ouverture à la forme définitive, - éventuellement estamper également la zone margi- nale de la languette d'ouverture, de telle sorte que la zone marginale de l'ouverture recouvre, sur une zone annulaire, la zone marginale de la languette d'ouverture sur la face extérieure du couvercle. Dans un procédé connu de ce type (DE- OS 27 07 064), lors du formage par des outils ap- pronriés agissant par le haut et par le bas sur la languette d'ouverture, la hauteur de cette dernière est réduite. De ce fait, il convient d'augmenter le diamètre de la languette d'ouverture. Du moins au cours de la dernière phase du processus de formage, en l'occurrence, la zone marginale de la languette d'ouverture est pressée, par un outil inférieur de formage, sur la zone marginale de l'ouverture entourant la languette d'ouverture, depuis la face intérieure du couvercle,tandis qu'un fond de matrice mobile de forme annulaire ou un outil de formage exerce, par le haut, une pression sur la zone marginale de l'ouverture. En l'occurrence, les zones marginales de la lan- guette d'ouverture et de l'ouverture, qui se font mutuellement face, sont pressées l'une contre l'autre dans le sens axial tandis que, en même temps, les outils de formage donnent lieu à un accroissement du diamètre de la languette d'ou- verture. Lors de cet accroissement de diamètre, la zone marginale de la languette d'ouverture est pressée radialement de toutes parts vers l'extérieur, donnant ainsi lieu à un décalage relatif des zones marginales de l'ouverture et de la languette d'ouverture dans leur plan de contact commun. A présent, on a constaté que ce décalage relatif avec mise en contact simultanée des zones marginales conduisait à une détérioration de la couche de vernis prévue sur la face inté- rieure du couvercle et éventuellement également sur la face extérieure de ce dernier. Cette dété- rioration est encore accentuée du fait que, lors du découpage à l'emportepièce de la languette d'ouverture, au bord de celle-ci et également au bord de l'ouverture, il se formait une bavure s'étendant essentiellement dans le sens axial, cette bavure pénétrant dans la couche de vernis opposée lorsque les zones marginales sont pressées l'une contre l'autre tandis que, lors du décalage relatif des zones marginales, cette bavure agit à la manière d'un racloir. En guise de phase finale du formage de la languette d'ouverture, dans le procédé connu, vient ensuite un estampage de la zone marginale de la languette d'ouverture, ce qui a pour effet d'augmenter encore le diamètre de la languette d'ouverture. De même, ce processus d'estampage provoque un décalage relatif des zones marginales qui se touchent, accentuant ainsi davantage encore la détérioration de la couche de vernis. Cette détérioration de la couche de vernis peut donner lieu à des phénomènes de corro- sion de la t8le, ce qui constitue un inconvénient, en particulier, dans le cas d'une t8le d'acier étamée (fer-blanc) ou une t8le d'acier chromée. Lorsque, lors du formage et éventuellement de l'estampage, les zones marginales de la languette d'ouverture et de l'ouverture se touchent, il en résulte encore un inconvénient du fait que la couche de vernis est chaque fois poussée en formant un bourrelet par les bavures existant aux bords de l'ouverture et de la languette. Ce bourrelet constitue un inconvénient lors de l'application ultérieure de plastisol sur les zones marginales de l'ouverture et de la languette d'ouverture depuis la face intérieure du couvercle, ce plastisol faisant office de joint étanche et de protection contre la corrosion sur les arêtes de coupe. D'une part, le bourrelet empêche notam- ment le plastisol de passer à travers les zones marginales et, d'autre part, il peut également se former des inclusions d'air dans le plastisol car, notamment, lors de l'application du plastisol, le bourrelet empêche l'air de sortir en direction de la face extérieure du couvercle. Les inclusions d'air se trouvant dans le plastisol exercent une influence néfaste sur son effet d'étanchement. Dans un autre procédé connu (DE-PS 21 46 452), pour réaliser le chevauchement des zones marginales de l'ouverture et de la languette d'ouverture, la hauteur de la zone marginale de l'ouverture est réduite par des outils de formage, donnant ainsi lieu à une réduction de l'ouverture. De même, dans ce cas, il se produit un décalage relatif des zones marginales de l'ouverture et de la languette d'ouverture et, dans ce cas également, la couche de vernis peut être détériorée. Etant donné que la bavure formée sur toute la périphérie du bord de l'ouverture ou de la languette d'ouver- ture n'est pas souvent de forme régulière, il peut, en outre, arriver que la bavure pénétrant dans la zone marginale en contact empêche, à cet endroit, un décalage relatif complémentaire des deux zones marginales, si bien qu'un décalage relatif plus accentué a lieu aux zones marginales diamétralement opposées. La languette d'ouverture se place alors en oblique par rapport à l'ouver- ture et l'on n'obtient aucun chevauchement régulier sur toute la périphérie des zones marginales de l'ouverture et de la languette d'ouverture. En conséquence, l'objet à la base de l'invention est d'améliorer le procédé mentionné dans l'introduction ci-dessus en vue de fabriquer un couvercle en tôle pour boites comportant au moins une languette d'ouverture pouvant être enfoncée vers la face intérieure du couvercle, de facon à empêcher une détérioration de la couche de vernis et d'obtenir un chevauchement aussi régulier que possible des zones marginales. Selon l'invention, on réalise cet objet 260666? du fait que, au cours de toute l'opération de formage final et éventuellement de l'estampage, les deux zones marginales de l'ouverture et de la languette d'ouverture sont maintenues mutuelle- ment à une distance axiale l'une de l'autre de façon à ménager un espace libre entre la face de la zone marginale de l'ouverture, qui est diri- gée vers l'intérieur, et la face de la zone marginale de la languette d'ouverture, qui est dirigée vers l'extérieur. Grâce à cette disposition, on évite un contact mutuel des zones marginales de l'ouver- ture et de la languette d'ouverture au cours du formage ou de l'estampage et, ipso facto, également une détérioration du vernis. En même temps, les zones marginales peuvent être décalées l'une par rapport à l'autre sans entrave, évitant ainsi une mise en oblique de la languette d'ouverture vis-à-vis de l'ouverture, tout en assurant égale- ment un chevauchement à peu près régulier sur toute la périphérie des zones marginales de la languette d'ouverture et de l'ouverture. Des dispositions avantageuses intervenant lors de la réalisation du procédé de l'invention sont caractérisées dans les sous-revendications. L'invention sera décrite ci-après plus en détail en se référant à un exemple de réalisa- tion illustré dans les dessins annexés dans les- quels: la figure 1 est une vue extérieure du cou- vercle de boite, la figure 2 est une coupe partielle du couvercle de boite dans la zone de la plus grande languette d'ouverture avec les outils de formage au début du processus de formage; la figure 3 est une coupe partielle analogue prise à la fin du processus de formage, la figure 4 est une coupe partielle analogue prise au cours du processus d'estampage. Le couvercle de boite 1 illustré en figure 1 est constitué d'une t8le, de préférence, d'une t8le d'acier qui est avantageusement étamée ou chromée. Sur la face intérieure la du couver- cle, de même que sur la face extérieure lb de ce dernier, cette tôle d'acier est pourvue d'une couche de vernis (non représentée plus en détail). Ces couches de vernis sont déjà appliquées sur la t8le utilisée pour la fabrication du couvercle pour boites. Le couvercle comporte deux ouver- tures de diamètres différents, la plus grande ouverture 2 faisant office d'ouverture de déverse- ment, tandis que l'ouverture de plus petit diamètre fait office d'ouverture d'aération 3. Chacune des deux ouvertures 2, 3 est normalement fermée par une languette d'ouverture 4, 5. Les languettes d'ouverture 4, 5 sont formées à même le couvercle 1. En l'occurrence, pour former chaque languette d'ouverture 4, 5 par formage à froid, on forme tout d'abord un bombement dirigé vers le haut, comme décrit dans DE- OS 27 60 389 ou dans DE-PS 21 46 452. Ce bombement est découpé partiellement à l'emporte-pièce, de telle sorte qu'il subsiste encore une zone de jointure 6, 7 oer laquelle chaque languette d'ouverture 4, 5 est assemblée au reste du couvercle 1. Lors du découpage à l'emporte- pièce des languettes d'ouverture 4, 5 ou immédia- tement après, chaque languette d'ouverture est déplacée vis-à-vis de l'ouverture correspondante 2, 3 en direction de la face intérieure la du couvercle (selon le dessin, vers le bas). La zone marginale 4a de la languette d'ouverture 4 se trouve alors, comme le montre la figure 2, en dessous de la zone marginale 8 de l'ouverture 2. Il en est également de même pour les zones marginales de la petite languette d'ouverture et de la petite ouverture 3 et c'est la raison pour laquelle la description ci-après s'appliquera bien entendu également à cette caractéristique en renonçant à une illustration séparée dans les dessins. Afin d'obtenir à présent le chevauchement désiré des zones marginales 4a, 8, au moyen d'outils de formage, on peut réduire la hauteur de la languette d'ouverture 4, ce qui a pour effet d'agran- dir le diamètre de sa zone marginale 4a, ou on peut presser partiellement la zone marginale 8 de l'ouverture 2 vers le bas, réduisant ainsi le diamètre de la zone marginale 8. Ce procédé décrit en dernier lieu sera expliqué ci-après. Les deux procédés pourraient également 8tre éven- tuellement adoptés en combinaison. Pour réaliser le chevauchement des zones marginales 4a, 8 de la languette d'ouverture 4 et de l'ouverture 2, on prévoit les outils de formage illustrés en figure 2. Dans l'anneau de centrage 9, qui vient s'engager dans le bord lc du couvercle, l'outil supérieur 11 est monté de façon à pouvoir se déplacer dans la direction A. L'éjecteur 13 est monté dans l'outil inférieur 12 de façon à pouvoir se déplacer vers le bas à l'encontre de la force d'un ressort 14. L'outil supérieur 11 comporte un évidement 15 dont le diamètre est plus grand que celui de la partie centrale tronconique 4b de la languette d'ou- verture 4. En l'occurrence, la profondeur t de l'évidement 15 dans le sens axial est inférieure d'environ 0,05 à 0,1 mm à la hauteur h de la partie t r o n c o n i q u e 4b. Partant du fait que, dans l'exemple de réalisation illustré, les languettes d'ouverture 4, 5 et les ouvertures correspondantes 2, 3 sont de forme circulaire, par l'expression "sens axial", on entend la direc- tion qui s'étend perpendiculairement au plan E-E du couvercle. Au début du processus de formage, les outils de formage 11-13 prennent la position illustrée en figure 2. Si l'outil supérieur 11 se déplace vers le bas, seule la zone marginale 8 de l'ouverture 2 est tout d'abord pressée vers le bas. Après une courte course, l'évidement vient alors également prendre appui sur la partie t r o n c o n i q u e 4b de la languette d'ouverture 4 et il presse celle-ci, qui vient prendre appui par sa zone marginale 4a sur l'éjec- teur 13, également vers le bas. En l'occurrence, l'éjecteur 13 effectue un mouvement de retrait à 1' e n contre de la force du ressort 14. Au terme du processus de formage, les outils de formage 11-13 prennent la position illustrée en figure 3. Etant donné que la profondeur t de l'évidement 15 est un peu plus faible que la hauteur h de la partie tronconique 4b, au cours de tout le processus de formage, les zones marginales 4a et 8 de la languette d'ouverture 4 et de l'ouverture 2 sont maintenues à distance l'une de l'autre. Dans la position de fin de course des outils de formage, qui est illustrée en figure 3, cette distance est également présente sous forme d'un espace libre S entre la face 8' de la zone marginale 8 de l'ouverture 2, qui est dirigée vers l'intérieur, et la face 4'a de la languette d'ouverture 4, qui est dirigée vers l'extérieur. Les dimensions de l'espace libre S correspondent à la différence entre la hauteur h de la partie tronconique 4b et la profondeur t de l'évidement 15 (S = h - t). Dès lors, les zones marginales 4a et 8 sont maintenues à l'écart l'une de l'autre par les outils de formage 11-13. La dimension de cet écartement ou espace libre S est fonction de la hauteur, vu dans le sens axial, de la bavure formée lors du découpage à l'emporte-pièce de la languette d'ouverture 4 au bord 2a de l'ouverture 2 ou au bord 4c de la languette d'ouverture 4. L'écartement ou l'espace libre S doit toujours être un peu plus grand que la hauteur maximale de la bavure à laquelle on doit s'attendre. De la sorte, on empêche, par exemple, la bavure ressortant vers l'extérieur (vers le haut) de la face 4'a dirigée vers l'extérieur (vers le haut) au bord 4c de la languette d'ouverture 4, de pénétrer dans la couche de vernis prévue sur la face intérieure ld du couvercle. Inversement, on empêche également qu'un bord ressortant en saillie vers l'intérieur (vers le bas) de la face 8' dirigée vers l'inté- rieur (vers le bas) au bord 2a, pénètre dans la couche de vernis prévue sur la face extérieure lb du couvercle. Sur la base d'un grand nombre d'essais, on a trouvé qu'il suffisait que, lors du formage définitif ou lors de l'estampage qui sera encore décrit ci-après, les zones marginales 4a et 8 soient maintenues à une distance axiale d'environ 0,05-0,1 mm. En pressant la zone marginale 8 de l'ou- verture 2 vers le bas, le diamètre de cette ouver- ture est réduit, tant et si bien qu'au terme du processus de formage selon la figure 3, les zones marginales 4a et 8 se chevauchent et que la zone marginale 8 de l'ouverture 2 recouvre, de l'exté- rieur, la zone marginale 4a de la languette d'ou- verture 4. Afin d'agrandir davantage ce recouvre- ment dans le sens radial, il est connu de réduire l'épaisseur de la zone marginale 4a de la languette d'ouverture 4 au moyen d'outils d'estampage. Grâce à cette réduction d'épaisseur, la matière de la zone marginale 4a s'écoule radialement vers l'extérieur, ce qui a pour effet d'augmenter le diamètre de cette zone marginale. De même, lors de ce processus d'estampage, qui est illustré en figure 4, il se produit un décalage relatif des zones marginales 4a et 8 dans le sens radial. Pour cette raison, au cours du processus d'estampage, les faces 4'a et 8' des zones marginales 4a et 8, qui se font mutuel- lement face, doivent être maintenues à une distance axiale mutuelle qui correspond à la largeur de l'espace libre S. A cet effet, les outils d'estam- page illustrés en figure 4 sont réalisés en une configuration correspondante. Le porte-outil 17 est monté dans l'anneau de centrage 16 de façon à pouvoir se déplacer dans la direction A. L'outil de frappe 18 est à nouveau monté dans le porte- outil 17 de façon à pouvoir se déplacer dans la même direction. Comme fond de matrice, on utilise une enclume fixe 19 dont la face frontale 19a sert aussi bien d'appui pour la face intérieure la du couvercle que d'appui pour la zone marginale 4a de la languette d'ouverture 4. Le porte- outil 17 comporte un évidement 20 pour la zone marginale 8. La profondeur tl de cet évidement correspond, en l'occurrence, à l'épaisseur d de la tôle du couvercle 1 plus la dimension de l'espace libre S qui doit également être présent, lors du pro- cessus d'estampage, entre les zones marginales 4a et 8 (tl = d + S). De même, lors de l'estam- page, l'écartement des zones marginales doit 8tre supérieur à la hauteur maximale de la bavure, à laquelle on doit s'attendre. A son extrémité inférieure, l'outil de frappe 18 comporte une saillie annulaire 18a qui presse une partie annu- laire de la zone marginale 4a et qui, ainsi, presse la zone marginale contre la face frontale 19a de l'enclume 19. De la sorte, l'épaisseur de tôle de la zone marginale 4a au voisinage de la saillie 18a est réduite et la matière refoulée donne lieu à un accroissement du diamètre de la zone marginale 4a. Afin que l'écartement entre les zones marginales 4a et 8 puisse être maintenu à une valeur aussi faible que possible lors du fermage et de l'estampage, il est avantageux d'utiliser, pour le découpage à l'emportepièce de la languette d'ouverture 4a, des outils de découpage dont le jeu de coupe atteint environ 5% de l'épaisseur de tôle du couvercle pour boites. De la sorte, la bavure se formant chaque fois au bord de l'ou- verture et au bord de la languette d'ouverture est maintenue aussi petite que possible dans le sens axial. On a décrit ci-dessus que, lors de l'estampage de la zone marginale de la languette d'ouverture, les zones marginales de celle-ci et de l'ouverture devaient également être mainte- nues à l'écart l'une de l'autre. Tel est le cas lorsqu'on envisage d'obtenir un accroissement de diamètre de la languette d'ouverture par l'es- tampage. Toutefois, dans bon nombre de cas, un accroissement de diamètre n'est pas nécessaire, car le chevauchement des zones marginales de l'ouverture et de la languette d'ouverture, obtenu par le formage, est déjà suffisant. Dans de tels cas, on recourt à un processus d'estampage "mo- déré" dans lequel l'outil d'estampage ne pénètre pas ou ne pénètre que très peu dans la t8le de la zone marginale de la languette d'ouverture, pressant ainsi cette zone en une configuration plane. Dans de tels cas, il ne se produit aucun accroissement de diamètre de la languette d'ouver- ture et, par conséquent, on doit également s'atten- dre à ce qu'il n'y ait aucun décalage relatif des zones marginales de l'ouverture et de la lan- guette d'ouverture. En conséquence, lors d'un tel processus d'estampage "modéré", on peut renoncer à maintenir les zones marginales à l'écart l'une de l'autre au cours du processus d'estampage. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un couvercle en t8le pour boîtes, ce couvercle comportant au moins une languette d'ouverture pouvant être enfon- cée vers la face intérieure du couvercle, ce pro- cédé comprenant les étapes opératoires suivantes: - former un bombement dirigé vers le haut, découper partiellement à l'emporte-pièce la languette d'ouverture en ménageant une zone de jointure, - décaler la languette d'ouverture vis-àvis de la zone marginale de l'ouverture s u r 1 a face intérieure du couvercle, - amener, par formage final, la zone marginale de l'ouverture et/ou de la languette d'ouverture à la forme définitive, - éventuellement estamper également la zone margi- nale de la languette d'ouverture, de telle sorte que la zone marginale de l'ouverture recouvre, sur une zone annulaire, la zone marginale de la languette d'ouverture sur la face extérieure du couvercle, caractérisé en ce que,au cours de toute l'opération de formage final et éventuellement de l'estampage, les deux zones marginales de l'ouverture et de la languette d'ouverture sont maintenues mutuelle- ment à une distance axiale l'une de l'autre de façon à ménager un espace libre entre la face de la zone marginale de l'ouverture, qui est dirigée vers l'intérieur, et la face de la zone marginale de la languette d'ouverture, qui est dirigée vers l'extérieur. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux zones marginales sont maintenues à une distance axiale qui est plus grande que la bavure formée lors du découpage partiel à l'emporte-pièce, sur les bords de la languette d'ouverture et/ou de l'ouverture. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les zones marginales sont maintenues à l'écart l'une de l'autre par les outils de formage ou d'estampage. - 4. Procédé selon au moins une des re- vendications 1 à 3, caractérisé en ce que, lors du formage définitif ou de l'estampage, on main- tient les zones marginales à une distance axiale d'environ 0,05-0,1 mm. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour le découpage à l'emporte- pièce de la languette d'ouverture, on utilise des outils de découpage dont le jeu de coupe atteint environ 5% de l'épaisseur de la t8le dont est constitué le couvercle pour boites.