Brevet FR2741553A1 — publié le 19970530

"Procédé de fabrication d'un récipient de cuis son et récipient obtenu La présente invention concerne un procédé pour la fabrication d'un récipient de cuisson dans lequel on emboutit un disque métallique pour lui donner la forme d'un récipient comprenant un fond et une paroi latérale. L'invention vise également les récipients de cuisson obtenus notamment par le procédé ci-dessus. On connaît des récipients de cuisson réalisés par emboutissage de deux disques en métaux différents colaminés l'un avec l'autre. L'un des disques est par exemple en aluminium et l'autre disque en acier inoxydable. Le récipient de cuisson présente ainsi un fond et une paroi latérale constitués par l'assemblage de deux métaux différents. Dans le cas d'un récipient constitué par l'assemblage d'une feuille extérieure en acier inoxydable et d'une feuille intérieure en aluminium, on bénéficie des avantages procurés par ces deux métaux, à savoir de la meilleure conductivité thermique de l'aluminium, des meilleures propriétés mécaniques, de l'esthétique plus avantageuse et de la plus grande facilité de nettoyage de l'acier inoxydable. Cependant la fabrication des récipients de cuisson à partir de deux disques ou feuilles colaminées est coûteuse. De plus, la liaison par colaminage entre les deux feuilles métalliques risque à l'usage d'être affectée, sous l'effet des cycles répétés de chauffage et de refroidissement auxquels sont soumis des récipients de cuisson. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients des récipients de cuisson connus ci-dessus. L'invention vise ainsi un procédé pour la fabrication d'un récipient de cuisson dans lequel on emboutit un disque métallique pour lui donner la forme d'un récipient comprenant un fond et une paroi latérale. Suivant l'invention, ce procédé est caractérisé par les étapes suivantes: a) on place sur une enclume deux disques métalliques de dimensions sensiblement égales, l'un étant en métal relativement mou et l'autre en métal relativement dur et présentant dans sa partie centrale, une série d'ouvertures; b) on frappe sur la partie centrale de ces deux disques, avec une force suffisante pour que le métal du disque en métal relativement mou pénètre dans les ouvertures du disque en métal relativement dur; et c) on emboutit le disque constitué par les deux métaux assemblés sous la forme d'un récipient. On obtient ainsi une liaison mécanique entre les deux disques dans la zone correspondant au fond du récipient par pénétration du métal de l'un des disques dans les ouvertures de l'autre disque. Une telle liaison ne risque pas d'être affectée par les nombreux cycles répétés de chauffage et de refroidissement auxquels sont soumis les récipients culinaires. On a déjà décrit dans les brevets français nO 91 03 695 et nO 91 09 500 au nom de la demanderesse un procédé permettant de fixer par frappe à froid ou matriçage, sur le fond d'un récipient de cuisson un disque perforé, de façon que le métal de la feuille constituant le récipient pénètre dans les perforations du disque. Cependant, dans cette réalisation, le disque perforé recouvre seulement le fond du récipient, de sorte qu'il n'est pas déformé lors de l'emboutissage de la feuille du récipient et ne recouvre pas la paroi latérale de celui-ci. Ainsi, le métal du disque perforé n'apporte aucun effet mécanique ou esthétique à la paroi latérale du récipient de cuisson, contrairement au cas du procédé conforme à la présente invention. Selon une version avantageuse du procédé conforme à l'invention, le disque en métal relativement mou est en aluminium ou alliage d'aluminium, le disque en métal relativement dur est en acier inoxydable. De préférence, la frappe des deux disques est réalisée à chaud, c'est-à-dire après avoir chauffé les deux disques à une température comprise entre 400 et 4500C. Cette frappe à chaud améliore la pénétration par fluage du métal du disque mou dans les ouvertures du disque en métal dur. De ce fait, on améliore à la fois la résistance mécanique de la liaison des deux disques et l'étanchéité au niveau des ouvertures du disque en métal dur. Selon une version préférée, en même temps que l'emboutissage ou après cette opération, on établit une liaison entre les deux disques, au moins au niveau de leurs extrémités constituant le bord supérieur de la paroi latérale du récipient embouti. Cette liaison peut être établie par sertissage du bord extérieur de l'un des disques de façon qu'il recouvre le bord adjacent de l'autre disque. L'invention vise également un récipient de cuisson réalisé selon le procédé ci-dessus, comprenant un fond et une paroi latérale, ledit récipient étant constitué par l'assemblage de deux feuilles métalliques. Suivant l'invention, ce procédé est caractérisé en ce que les deux feuilles métalliques sont liées entre elles, au niveau du fond du récipient par la pénétration du métal de l'une des feuilles dans des ouvertures de l'autre feuille, la feuille extérieure recouvrant entièrement la feuille intérieure jusqu'au bord supérieur de la paroi latérale du récipient, et les deux feuilles étant en outre liées entre elles, au moins au niveau du bord supérieur de cette paroi latérale. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs: - la figure 1 est une vue schématique illustrant le procédé selon l'invention, avant l'opération de frappe à froid; - la figure 2 montre les deux disques assemblés par frappe à froid; - la figure 3 montre en coupe le récipient de cuisson obtenu après emboutissage;; - la figure 4 est une vue agrandie du détail A de la figure 3 - la figure 5 est une vue en plan du fond extérieur du récipient de cuisson réalisé suivant l'invention - la figure 6 est une vue en coupe partielle des deux disques avant frappe à chaud - la figure 7 est une vue en coupe partielle des deux disques après frappe à chaud - les figures 8 à 10 montrent la paroi latérale du récipient obtenue après plusieurs emboutissages successifs et sertissage du bord de l'un des disques sur le bord de l'autre disque. Le procédé pour fabriquer le récipient de cuisson représenté sur la figure 3 comprend les étapes suivantes: On place (voir figure 1) sur une enclume fixe 1, deux disques métalliques 2, 3, de dimensions sensiblement égales, le disque supérieur 2 étant en métal relativement mou tel que l'aluminium et l'autre 3 en métal relativement dur, tel que l'acier inoxydable et présentant dans sa partie centrale 4 une série d'ouvertures 5. Le disque 2 en aluminium a par exemple une épaisseur comprise entre 2 et 5 mm, tandis que l'épaisseur du disque 3 en acier inoxydable peut être comprise entre 0,5 et 2 mm. On frappe avec une masse mobile 6, sur la partie centrale des deux disques superposés avec une force suffisante (au moins 600 kg/cm2) pour que le métal pénètre dans les ouvertures 5 du disque 3 en métal relativement dur. On voit sur cette figure 2, que les deux disques 2 et 3 sont solidement liés l'un à l'autre, dans leur partie centrale 4 par le métal qui a pénétré dans les ouvertures 5. Dans l'étape suivante, on emboutit le disque représenté sur la figure 2, sous la forme d'un récipient 6 tel que casserole, tel que représenté sur les figures 3 et 5, ou poêle ou analogue. De préférence, en même temps que l'emboutissage ou après cette opération, on établit une liaison entre les deux disques 2 et 3, au moins au niveau de leurs extrémités 2a, 3a constituant le bord supérieur de la paroi latérale 7 du récipient embouti. Cette liaison peut être établie par sertissage du bord extérieur 3a de l'un des disques de façon qu'il recouvre le bord adjacent 2a de l'autre disque 2, comme indiqué sur la figure 4. Le récipient de cuisson réalisé selon l'invention présente les avantages suivants: Les deux feuilles du récipient étant liées mécaniquement l'une à l'autre, au niveau du fond et du bord supérieur, elles ne risquent pas de se détacher sous l'effet des chocs mécaniques et thermiques. Lorsque la feuille extérieure est en acier inoxydable et la feuille intérieure en aluminium, le récipient présente les avantages cumulés liés à ces deux métaux à savoir, la bonne conductibilité thermique de l'aluminium, la plus grande résistance à la déformation et aux rayures de l'acier inoxydable, ainsi que l'aspect brillant et esthétique de ce dernier. Le récipient ainsi réalisé peut être revêtu intérieurement par un revêtement tel que du polytétrafluoréthylène. L'application d'un tel revêtement nécessite une cuisson à une température de l'ordre de 5000C. Cette température peut créer un léger jeu entre les deux feuilles dans la zone de la paroi latérale du récipient, du fait de la différence entre les coefficients de dilatation des deux métaux. Ce léger jeu peut être éliminé en procédant à un réemboutissage du récipient éventuellement en utilisant une matrice de diamètre plus faible. L'expérience a montré qu'il était préférable de réaliser la liaison entre les deux disques 2, 3 par frappe à chaud, c'est-à-dire en réalisant la frappe après chauffage des deux disques 2, 3 à une température comprise entre 400 et 4500C. A cette température, le métal mou (aluminium) pénètre mieux dans les ouvertures 5 du disque dur. De ce fait, on améliore la solidité de la liaison mécanique entre les deux disques et l'étanchéité au niveau des ouvertures 5. De meilleurs résultats sont encore obtenus, lorsque le disque en métal relativement dur comporte des ouvertures 5 débouchant sur des faces 8, 8a formant respectivement une cavité et un bossage tronconique avec les deux faces planes du disque 3 comme indiqué sur la figure 6. Lors de la frappe des deux disques 2, 3, la cavité et le bossage précités s'aplatissent, ce qui a pour effet de resserrer l'ouverture 5 contre le métal mou qui a flué dans cette ouverture 5 (voir figure 7). Cette disposition combinée avec la frappe à chaud a pour effet d'améliorer la liaison mécanique entre les deux disques 2, 3, ainsi que l'étanchéité au niveau des ouvertures 5. De préférence également (voir figures 8 à 9) on procède à plusieurs emboutissages successifs des deux disques 2, 3. Ceux-ci ont pour effet d'étirer davantage le disque 2 en métal relativement mou que le disque 3 en métal relativement dur. De ce fait, le bord supérieur 2a du disque 2 en métal relativement mou dépasse suffisamment le bord 3a du disque 3 en métal relativement dur, avant de procéder au sertissage du bord 2a sur le bord 3a, comme indiqué sur la figure 10. Après chaque emboutissage il est préférable de meuler le bord 3a du disque 3 en métal dur afin que ce bord soit parfaitement plan avant l'opération de sertissage. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication d'un récipient de cuisson (6) dans lequel on embouti un disque métallique pour lui donner la forme d'un récipient comprenant un fond (4) et une paroi latérale (7), caractérisé par les étapes suivantes: a) on place sur une enclume (1) deux disques métalliques (2, 3) de dimensions sensiblement égales, l'un étant en métal relativement mou et l'autre en métal relativement dur et présentant dans sa partie centrale 4), une série d'ouvertures (5); b) on frappe sur la partie centrale (4) de ces deux disques (2, 3), avec une force suffisante pour que le métal du disque (2) en métal relativement mou pénètre dans les ouvertures (5) du disque (3) en métal relativement dur; et c) on emboutit le disque constitué par les deux métaux assemblés (2, 3) sous la forme d'un récipient. 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le disque (2) en métal relativement mou est en aluminium ou alliage d'aluminium. 3. Procédé conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le disque (3) en métal relativement dur, est en acier inoxydable. 4. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la frappe est réalisée après avoir chauffé les deux disques (2, 3) à une température comprise entre 400 et 4500C. 5. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le disque (3) en métal relativement dur comporte des ouvertures (5) débouchant sur des faces (8, 8a) formant respectivement une cavité et un bossage tronconique avec les deux faces planes du disque (3). 6. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que en même temps que l'emboutissage ou après cette opération, on établit une liaison entre les deux disques (2, 3) au moins au niveau de leurs extrémités (2a, 3a) constituant le bord supérieur de la paroi latérale (7) du récipient embouti. 7. Procédé conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que l'on établit ladite liaison, par sertissage du bord extérieur (2a) de l'un des disques de façon qu'il recouvre le bord adjacent (3a) de l'autre disque. 8. Procédé conforme à la revendication 7, caractérisé en ce qu'on procède à plusieurs emboutissages successifs ayant pour effet d'étirer davantage le disque (2) en métal relativement mou que le disque (3) en métal relativement dur, de façon que le bord (2a) du disque (2) en métal relativement mou dépasse suffisamment le bord (3a) du disque (3) en métal relativement dur, avant de procéder au sertissage du bord (2a) du disque (2) sur le bord (3a) du disque (3). 9. Récipient de cuisson réalisé selon le procédé conforme à l'une des revendications précédentes, comprenant un fond (4) et une paroi latérale (7), ledit récipient étant constitué par l'assemblage de deux feuilles métalliques (2, 3), caractérisé en ce que les deux feuilles métalliques (2, 3) sont liées entre elles, au niveau du fond (4) du récipient (6) par la pénétration du métal de l'une (2) des feuilles dans des ouvertures (5) de l'autre feuille (3), la feuille extérieure (3) recouvrant entièrement la feuille intérieure (2) jusqu'au bord supérieur (2a, 3a) de la paroi latérale (7) du récipient, et les deux feuilles (2, 3) étant en outre liées entre elles, au moins au niveau du bord supérieur (2a, 3a) de cette paroi latérale. 10. Récipient de cuisson conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que la liaison entre les bords supérieurs (2a, 3a) des deux feuilles métalliques (2, 3) est réalisée par sertissage.