Brevet FR2654082A1 — publié le 19910510

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un corps de boîtier en Al ou alliage présentant à sa partie supérieure un rétreint et un orifice surmonté d'un bord plié ou roulé, cette extrémité supérieure permettant par exemple le sertissage de la coupelle de fixation de la valve de distribution d'un aéorosol. Selon l'art antérieur, il est connu de revêtir l'intérieur du corps de boîtier ébauche, obtenu par exemple par filage par choc, d'un vernis qui constitue une barrière entre l'aluminium et le produit aérosol contenu. On s'est aperçu que le vernis, par exemple un vernis époxyphénolique, était agressif par rapport à certains produits aérosols et plus particulièrement à l'égard de leur principe actif. La demanderesse a recherché une solution permettant d'éviter cet inconvénient. EXPOSE DE L'INVENTION Dans l'art antérieur, il est connu d'effectuer le revêtement de vernis du corps de boîtier ébauche par projection. Par rapport à l'art antérieur, on revêt dans l'invention uniquement les surfaces suivantes: a) on projette le vernis sur une zone intérieure du corps de boîtier ébauche s'étendant depuis son extrémité supérieure libre jusqu'à au plus 15 mm de cette extrémité, et cela de préférence au moyen d'une turbine à jet latéral. b) on revêt de vernis la tranche du bord de l'extrémité supérieure du corps de boîtier ébauche en une opération distincte. Pour résoudre le problème posé, c'est-à-dire pour éviter une interaction vernis/produit, la demanderesse a essayé de conformer des corps de boîtier ébauche en aluminium faiblement allié sans vernis intérieur. Cette conformation était faite comme d'habitude sans lubrification importante, une telle lubrification rendant indispensable un nettoyage après conformation, non acceptable pour l'économie du procédé. Les essais ont montré qu'on obtenait des salissures intérieures et extérieures de la partie restreinte du corps de boîtier, l'aluminium nu frottant en particulier sur l'outillage intérieur ou "pilote" qui permet le réglage du diamètre intérieur du col. On a constaté aussi que la tranche de bord d'extrémité du bord roulé était noircie à cause de son frottement sur l'outillage de conformation du dôme annulaire au début de la conification. En outre, on a constaté des grippages de l'aluminium sur l'acier des outillages entraînant leur réforme rapide. Les résultats de ces -essais étant mauvais, la demanderesse a essayé de restreindre le vernis à la portion conformée. Mais le matériel de projection habituel du vernis, un pistolet pneumatique plongeant, n'a pas permis d'éviter des gouttes ou des amas de vernis en-dessous de la surface intérieure compt!2tement revue. Le résultat était ainsi médiocre et non reproductible. Poursuivant cependant dans cette voie inhabituelle, la demanderesse a fait des essais en déposant le vernis avec une turbine tournant à grande vitesse. Elle a obtenu ainsi des séries de corps de boîtier ébauches ayant leur surface intérieure revêtue de vernis sur une hauteur reproductible de 7 à 10 mm à partir de leur extrémité ouverte, ne présentant aucune projection de vernis sur la surface intérieure des corps de boîtier en-dessous de la limite basse du revêtement de vernis réalisé. La turbine utilisée a des caractéristiques choisies pour permettre une projection précise, avec recouvrement des passes successives d'imprégnation de vernis, pour que ce vernis soit continu et résistant pendant et après la conformation, cette projection étant cependant rapide pour la fabrication en série.Selon ces objectifs, les caractéristiques préférées sont les suivantes: - la turbine a au moins un orifice de projection transversal de diamètre ou largeur comprise entre 1 et 4 mm, de préférence entre 1,5 et 3,5 mm; - on positionne la turbine de façon à revêtir d'abord par exemple le bas de la zone intérieure qu'on veut vernir, et pour obtenir un revêtement avec recoupement des passes successives, on déplace la turbine vers l'autre extrémité de la zone intérieure à revêtir à une vitesse axiale donnant au moins 1 tour de la turbine en rotation par mm de déplacement axial, ce qui avec la condition précédente donne un vernis de la qualité recherchée; - de façon typique, on choisit alors une turbine de vitesse de rotation comprise entre 10000 et 30000 tours/min, et une vitesse de déplacement axial de cette turbine comprise entre 100 et 300 mm/s pour le dépôt de vernis. Le bord de l'extrémité supérieure du corps de boîtier ébauche est revêtu de vernis de façon distincte, de préférence en y appliqu,.lt du vernis avez un tampon ou un rouleau imprégné de ce vernis. En effet, cette tranche n'a plus été protéecomme dans l'art antérieur par les débordements des vernis extérieur et intérieur, elle est en partie nue. La limite inférieure de la couche intérieure de vernis peut aller en principe jusqu'au bas de la partie du corps de boîtier qui sera ou qui est conformée en dôme. En effet, la limite supérieure du produit conditionné dans le distributeur est habituellement en-dessous du dôme, et le distributeur est stocké en position debout ou vertical jusqu'à l'utilisation. Si il peut y avoir réaction entre produit contenu et vernis, on estime que la solution de l'invention conduit à diviser le risque de "contact actif" = (temps de contact) x (surface de contact) par un facteur supérieur à 1000. I1 est préférable de faire encore remonter la limite inférieure de la couche de vernis, tout en conservant au minimum le revêtement de la partie qui va être conformée en contact avec le pilote, correspondant au col du corps de boîtier conformé. On choisit d'obtenir ainsi de préférence sur le corps conformé une limite basse du vernis situé entre le bas ou extrémité inférieure du col et au plus 3 mm au-dessous de cette extrémité inférieure, en suivant la surface intérieure du corps conformé. L'invention a aussi pour objet le corps de boîtier obtenable par le procédé de l'invention, dont la structure ressort de la description précédente. ESSAIS ET EXEMPLE La figure 1 représente un corps de boîtier ébauche avant conformation, schématisé en coupe axiale. La figure 2 représente un corps de boîtier ébauche semblable en cours de conformation, en coupe axiale. La figure 3 représente un corps de boîtier conformé, en coupe axiale. La figure 4 représente une turbine en position de vernissage d'un corps de boîtier ébauche, ainsi qu' un moyen de vernissage de la tranche du bord d'extrémitë de ce corps, en coupe axiale. La figure 5 représente le corps de boîtier conforme correspondant et la position du vernis selon l'invention, représenté en trait épais sur le demi-coupe axiale de g-*uche. Essais n01 On est parti de corps de boltier ébauche 1 en aluminium faiblement allié obtenus en filage par choc ayant une portion cylindrique circulaire 2 de diamètre extérieur 40 mm et d'épaisseur 0,35 mm, de hauteur totale 115 mm (figure 1). L'intérieur de ces corps 2 a été laissé nu, leur surface latérale extérieure 3 a été revêtue d'un couché blanc. On a effectué ensuite les opérations de rétreint, dont on a un aperçu dans la figure 2 la portion rétreinte 4 et 6 de chaque corps ébauche comprenant un dôme annulaire 4 raccordé à sa base à la portion de corps 5 restée cylindrique et à sa partie supérieure à un col cylindrique circulaire 6 de diamètre intérieur 15 mm et de hauteur 6 mm. Ce rétreint est effectué entre des outillages extérieurs 7 et un pilote 8 calibrant l'intérieur du col 6 ou orifice. Le col roulé 9 d'extrémité supérieure du corps de boîtier (figure 3) est préparé ensuite par des conformations successives. Pour ces opérations de fabrication, il y a comme d'habitude une légère lubrification avec un lubrifiant volatil, ne nécessitant pas par la suite de dégraissage. Malgré cela, on observe après conformation, par examen destructif, des salissures intérieures ayant souvant l'aspect de marques noirâtres, aussi bien à l'intérieur du col 6 du botier que sur la tranche 10 du bord d'extrémité supérieure du corps de boîtier (fig. 3). Essais nO 2 L'absence de protection de l'intérieur par du vernis, on a tenté de restreindre le vernissage habituel au pistolet pneumatique à la portion supérieure de l'intérieur du corps ébauche 1 avant la conformation. On a pu éviter les salissures et marques de la portion rétreinte, mais il y avait dans chaque corps de boîtier d'essai des projections de vernis nombreuses et variables à l'intérieur du corps de boîtier. Essais nO 3 On est parti de corps de boîtier ébauches 1 semblables aux précédents et on a effectué le vernissage intérieur et d'extrémité comme suit: - on a utilisé pour la projection à l'intérieur de chaque corps ébauche 1 une turbine 11 tournant à 2000 tours/min, comprenant une chemise 12 bouchée à son"sextrémité munie de deux fenêtres 18 transversales de diamètre 2,5 mm, d'axes respectifs perpendiculaires à l'axe de rotation et à l'intérieur de cette chemise une buse 13 de projection du vernis à partir d'un appareillage pneumatique 14.La chemise 12 était entraînée en rotation par une courroie 15 à partir d'un moteur pneumatique 16; - la tête de la turbine 11, obturée à son extrémité 17 et portant les deux fenêtres de projection 18 à 5 mm de cette extrémité 17 était d'abord introduite dans chaque corps ébauche jusqu'à ce que ces fenêtres atteignent le niveau inférieur 22 de vernis souhaité. Ensuite, on a efectué la projection ou pulvérisation de vernis, un vernis épcxy-phénolique, à 20000 tours/minu en remontant la tête de turbine en 0,04 à 0,06 s soit à environ 200 mm/s. On a complété ce vernissage par un vernissage de la touche 10 du bord d'extrémité supérieure 100 à l'aide d'un tampon 19 en feutre, alimenté en vernis à travers une plaque perforée 20 (fig. 4).La surface intérieure vernie 21 a pour hauteur 9 mm, le vernis a environ 15 gm d'épaisseur, le vernissage a été suivi d'un traitement de recuit à 2700C. - on a effectué ensuite les opérations de rétreint et de préparation du bord roulé comme précédemment. Dans son état d'assemblage avec des moyens de distribution pouvant comprendre une valve ou une pompe, chaque corps de distribution présentait les points caractéristiques suivants (figure 5): . une surface intérieure vernie 21, dont le bas 22 était à 2 mm de l'extrémité inférieure 23 de l'intérieur du col 6, et se prolongeant jusqu'à l'extrémité du bord roulé 9 ou bord de sa tranche 10.Cette surface vernie était interrompue tout en haut du corps de boîtier par un arasage horizontal 24 mettant l'aluminium à nu, préparant l'assemblage étanche du corps de boîtier; . à'l'inérieur du bcrd roulé 9, la tranche d'extrémité 10 était propre et protégé par du vernis, ici le même vernis que le vernis intérieur du boîtier; . il n'y avait pas de projection de vernis en-dessus de la surface vernie 21, à; ntérieur du corps de boîtier (fig. 5) On a préparé 2000 boîtiers de ces dimensions, cet essai semi-industriel a permis de vérifier la fiabilité du procédé et la qualité des corps de boîtier obtenus. APPLICATIONS L'invention s'applique non seulement au corps de boîtier pour lequel le vernis est agressif par rapport au produit contenu mais aussi à tous les cas pour lesquels le vernis n'est pas nécessaire, l'aluminium étant inerte par rapport aux produits contenus. De plus, elle s'applique à des distributeurs de tous types utilisant un corps en aluminium ou alliage à extrémité rétreinte, par exemple des distributeurs d'aérosol ou des distributeurs à pompe. REVENDICATIONS 1/Procédé de fabrication d'un corps de boîtier en aluminium ou alliage présentant à sa partie supérieure ouverte une portion rétreinte (4 et 6) en un dôme annulaire (4) suivi d'un col (6) définissant un orifice, ce col (6) étant surmonté d'un bord d'extrémité plié ou roulé, procédé dans lequel on projette du vernis à l'intérieur d'un corps de boîtier ébauche (1) avant de le conformer en ledit corps de boîtier, caractérisé en ce que on revêt de vernis uniquement les surfaces suivantes: a) on le projette sur une zone intérieure (21) du corps de boîtier ébauche (1) s'étendant depuis son extrémité supérieure libre (100) jusqu'à au plus 15 mm de cette extrémité (100) b) on revêt de vernis la tranche (10) du bord de ladite extrémité supérieure (100) en-une opération distincte. 2/ Procédé selon la revendication 1, dans lequel on projette ledit vernis au moyen d'une turbine (11) à jet latéral. 51 3/ Procédé selon l'une quelconque des reVendications 1 ou 2, dans lequel ladite zone intérieure de projection (21) du vernis va seulement jusqu'à 5 à 10 mm de ladite extrémité libre (100) dudit corps de boîtier ébauche (1). 4/ Procédé selon la revendication 2, dans lequel la turbine (11) a un orifice de projection transversale (18) de diamètre ou largeur comprise entre 1,5 et 3,5 mm. 5/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 ou 4, dans lequel on déplace la turbine (11) au niveau de ladite zone intérieure (21) à une vitesse axiale donnant au moins 1 tour de la turbine (11) en rotation par mm de déplacement axial. 6/ Procédé selon la revendication 5, dans lequel la turbine (11) a alors une vitesse de rotation comprise entre 10000 et 30000 tours/min et une vitesse de déplacement axial comprise entre 100 et 300 mm/s. 7/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel on revêt de vernis ladite tranche (10) dudit bord d'extrémité (100) du corps de boîtier ébauche (1) en l'appliquant avec un tampon ou un rouleau imprégné dudit vernis (19). 8/ Corps de boîtier en aluminium ou alliage,pouvant être obtenu par le procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 7, présentant à sa partie supérieure ouverte une portion rétreinte en dôme annulaire (4) suivi d'un col (6) définissant un orifice, ce col (6) étant surmonté d'un bord d'extrémité roulé (9), l'intérieur dudit corps de boîtier étant au moins en partie revêtu de vernis, caractérisé en ce que ce vernis recouvre uniquement une surface intérieure (21) du boîtier allant d'une limite basse (22) située sur la surface intérieure dudit dôme annulaire (4) ou sur son prQlongement avant le bas dudit col jusqu'au- bord d'extrémité supérieure (24) dudit corps de boîtier, ainsi que la surface d'origine intérieure dudit bord roulé (9), la surface intérieure située en-dessous de ladite limite basse du vernis étant en aluminium ou alliage nu. 9/ Corps de boîtier selon la revendication 8, dans lequel ladite limite basse (22) vernis est située à l'extrémité inférieure (23) dudit col (6) ou à au plus 3 mm au-dessous de cette extrémité inférieure (23). 10/Corps de boîtier selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, la tranche (10) du bord d'extrémité du bord roulé (9) étant recouverte de vernis.