Brevet FR2757487A1 — publié le 19980626

La présente invention concerne une boite pour fluide sous pression, du type emballage perdu ou jetable, obtenue généralement par découpe et emboutissage d'une tôle d'acier relativement mince, protégée contre la corrosion et l'oxydation, par exemple par un revêtement d'étain, ou autre. Par "fluide sous pression", on entend tout corps ou mélange de corps, à l'état liquide et/ou gazeux, et sous pression. Au rang de ces fluides, et à titre d'exemple, on peut citer un gaz de pétrole liquéfié, à l'état pur ou en mélange, tel que du butane commercial, présentant deux phases liquide et gazeuse, sous une pression supérieure à la pression atmosphérique, et égale à la tension de vapeur du gaz liquéfié. De manière générale, ces boîtes présentent, d'une part un corps métallique ayant substantiellement la forme d'une virole cylindrique, laquelle délimite à une extrémité une ouverture circulaire, et est fermée au moins pour partie à l'autre extrémité par un dôme saillant, et20 d'autre part un fond rentrant métallique fermant l'ouverture circulaire de la virole cylindrique, solidarisé de manière étanche au corps métallique par un serti annulaire ayant la forme d'un bourrelet extérieur. Ce dernier relie de manière étanche le bord droit de la virole délimitant l'ouverture circulaire du corps métallique, et le pied droit du fond rentrant, recouvrant ce bord droit. A partir de cette définition générale, on peut ensuite distinguer: - les cartouches perforables pour lesquelles la virole cylindrique du corps métallique est totalement fermée par un dôme saillant convexe, à l'extrémité opposée à l'ouverture circulaire de ladite virole; et ce dôme saillant délimite en son centre une zone destinée à la perforation, prenant par exemple la forme d'une cupule sphérique en creux, pour coopérer de manière rigide et étanche avec un perforateur appartenant à un appareil d'utilisation ou consommation du contenu de la cartouche, par exemple un réchaud de cuisson; - les cartouches à valve, pour lesquelles le dôme saillant présente en son centre une ouverture fermée, ou adaptée pour être fermée de manière étanche par une valve de prélèvement du fluide sous pression, notamment une valve du type valve aérosol; par exemple, l'ouverture, axiale et circulaire, comporte un bourrelet extérieur périphérique, sur lequel est serti le rebord annulaire et périphérique de la coupelle d'une valve aérosol. Toutes ces boîtes sont bien connues de l'homme de métier, par exemple sous forme de cartouches dites aérosol. Elles peuvent être remplies de différentes manières, selon les machines ou équipements utilisés, par exemple: - par l'ouverture circulaire du corps cylindrique, disposé "tête en bas", avec sertissage postérieur du fond rentrant; - par l'ouverture centrale du dôme saillant, pour les cartouches à valve, avec sertissage postérieur de la valve. Bien entendu, la présente invention concerne non seulement les boîtes définies précédemment, mais également ces mêmes boîtes, complètement fermées et remplies avec le fluide sous pression. La présente invention sera maintenant introduite, définie et explicitée par référence à une boîte du type cartouche à valve, contenant du butane commercial sous pression par exemple. Classiquement, de telles cartouches à valve comprennent, d'un côté un dôme saillant de forme convexe, et de l'autre côté un fond rentrant, concave ou bombé, présentant en section diamétrale passant par l'axe du corps la forme d'une voûte. Avec cette forme du dôme saillant et du fond rentrant, l'empilement de deux cartouches a pour résultat de mettre en contact la valve de la cartouche inférieure avec la partie centrale du fond saillant de la cartouche5 supérieure, en limitant l'appui par ailleurs du serti annulaire de la cartouche supérieure avec le dôme saillant de la cartouche inférieure. Dans ces conditions, deux inconvénients peuvent être relevés: - la cartouche supérieure est supportée par la cartouche inférieure, essentiellement dans une zone de cette dernière relativement peu résistante à un effort ponctuel axial, à savoir le dôme saillant ayant une forme proche d'une sphère; compte-tenu de la charge contenue par la cartouche, et donc de son poids qui peut être relativement important, cet inconvénient conduit en pratique à limiter le nombre de cartouches pouvant être empilées les unes sur les autres, par exemple pour leur stockage ou transport; - l'empilement de deux cartouches au moins demeure relativement instable; cet inconvénient rejoint le précédent, et limite les possibilités d'empilage des cartouches considérées, par exemple dans un rayon de présentation de ces dernières à la clientèle. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients. La présente invention a plus particulièrement pour objet de renforcer la résistance à l'écrasement du corps cylindrique de la cartouche, en améliorant la stabilité de cette même cartouche lorsqu'elle est empilée sur une autre cartouche identique ou similaire, et ceci sans dégrader par ailleurs la résistance de la boite par rapport à la pression interne du fluide qu'elle contient. Conformément à la présente invention, le corps métallique d'une boite comporte une zone de transition de la virole cylindrique vers le dôme saillant, comprenant une portion tronconique adaptée à un centrage par l'intérieur du pied droit du fond rentrant d'une autre boîte, empilée elle-même sur la boîte considérée, puis une portion annulaire convexe, notamment arrondie, adjacente, adaptée à un appui d'une portion annulaire concave du fond rentrant, elle-même adjacente au pied droit de l'autre boîte, empilée sur la boîte considérée. Par ailleurs, le dôme saillant et le fond rentrant sont adaptés l'un à l'autre, en formes et dimensions, pour ménager, dans la position empilée de ladite boîte et de ladite autre boîte, un interstice d'empilage, substantiellement fermé selon une ligne circulaire, entretoisant ou séparant le dôme saillant de ladite boîte par rapport au fond rentrant de ladite autre boîte. Préférentiellement, pour une cartouche à valve, cet interstice d'empilage contient la valve de la boîte sur laquelle est empilée ladite autre boite. Selon un mode préféré d'exécution de la présente invention, le dôme saillant du corps métallique comporte une partie tronconique s'étendant à partir de la zone de transition dudit corps, éventuellement vers l'ouverture du dôme saillant dans le cas d'une boîte ou cartouche du type cartouche à valve. La présente invention apporte d'autres avantages déterminants. A volume égal, la surface développée du corps métallique est relativement moins importante, ce qui permet une moindre hauteur en ce qui concerne la virole cylindrique, et par conséquent une moindre quantité de tôle pour l'obtention dudit corps. Pour deux cartouches ou boîtes empilées, la ligne ou zone de contact se trouve abaissée par rapport à deux cartouches empilées selon l'art antérieur, ce qui permet d'utiliser des cartons de groupage de moindre hauteur, là encore avec moins de matière pour l'emballage. Grâce à l'invention, une cartouche relativement lourde peut reposer de manière stable sur une cartouche identique, sans écraser ou déformer le corps cylindrique de cette dernière. Dans ces conditions, il devient possible de regrouper les cartouches dans un même emballage, les unes au dessus des autres, sans prévoir de cartons intercalaires entre une rangée de cartouches inférieure et une rangée de cartouches supérieure. Ceci représente également un gain non négligeable en ce qui concerne l'emballage de telles cartouches. Au total, des cartouches selon l'invention peuvent être regroupées et emballées, en limitant au maximum les volumes morts. Compte-tenu du fait que la forme de la zone de transition de la virole cylindrique du corps métallique se rapproche d'une sphère, cette zone apparaît particulièrement résistante, en particulier vis-à-vis de l'écrasement, ce qui permet de prendre appui sur elle au moment du remplissage, avec une tête de remplissage par exemple, sans déformation du corps cylindrique. La présente invention est maintenant décrite par référence au dessin annexé, dans lequel: - la figure 1 représente une cartouche ou boite conforme à la présente invention, vue en coupe axiale; - la figure 2 représente, toujours en coupe axiale, et en vue partielle, deux cartouches empilées l'une sur l'autre, la représentation étant limitée à la partie inférieure de la cartouche supérieure et à la partie supérieure de la cartouche inférieure. Conformément aux figures 1 et 2, une cartouche à valve, contenant le butane commercial sous pression, consiste en une boîte i ou 2, fermée de manière étanche, dans laquelle la charge de butane commercial détermine un interface 9 entre la phase liquide proprement dite 8 et le ciel gazeux 7. Cette boite comporte plus particulièrement: - un corps 3 métallique, ayant substantiellement la forme d'une virole 3a cylindrique, laquelle délimite à une extrémité une ouverture circulaire 3b, et fermée au moins pour partie à l'autre extrémité par un dôme saillant 3c, présentant en son centre une ouverture axiale 3g fermée par la valve 6 de prélèvement du fluide sous pression, de type aérosol, décrite ci- après; - un fond rentrant 4 métallique, fermant l'ouverture circulaire 3b de la virole 3a cylindrique; ce fond rentrant comporte un pied droit 4a en continuité avec une voûte 4c de profil transversal et diamétral elliptique; - un serti annulaire 5 solidarisant de manière étanche le fond rentrant 4 et le corps 3, ayant la forme d'un bourrelet extérieur; ce serti relie le bord droit 3d de la virole 3a délimitant l'ouverture circulaire 3b, et le pied droit 4a du fond rentrant 4, recouvrant ledit bord droit 3d de la virole; - une valve 6 de prélèvement comportant une coupelle 11 sertie sur un bourrelet 3h, fermant l'ouverture 3g; cette valve, du type "femelle" par exemple, comporte un clapet 12 constituant la valve proprement dite. Conformément à la présente invention, et en se référant à la figure 2, le corps métallique 3 comporte une zone de transition 3e de la virole cylindrique vers le dôme saillant 3c, comportant successivement une portion tronconique 3el adaptée à un centrage par l'intérieur du pied droit 4a du fond rentrant 4 d'une autre boîte 2 empilée sur ladite boîte 1, puis une portion annulaire 3e2 convexe, arrondie, adjacente, adaptée à un appui d'une portion annulaire concave 4b du fond rentrant 4, adjacente au pied droit de ladite autre boîte 2. Et le dôme saillant 3c et le fond rentrant 4 sont adaptés l'un à l'autre, en formes et dimensions, pour ménager, dans la position empilée représentée à la figure 2, de ladite autre boîte 2 sur ladite boîte 1, un interstice d'empilage 10, substantiellement fermé selon une ligne circulaire de contact entre la portion annulaire convexe 3e2 et la portion annulaire concave 4b. Cet interstice d'empilage 10 sépare ou entretoise le dôme saillant 3c de la boîte 1 par rapport au fond rentrant 4 de ladite autre boite 2. Par ailleurs, le dôme saillant 3c comporte une partie tronconique 3f s'étendant à partir de la zone de transition 3e du corps métallique, jusqu'à l'ouverture centrale 3g. On a mesuré la stabilité de cartouches selon l'invention, par rapport à celle de cartouches traditionnelles ou selon l'art antérieur, en mesurant pour deux cartouches empilées l'angle limite, avant basculement de la cartouche supérieure, les deux cartouches empilées étant disposées ensemble sur un plan que l'on incline progressivement. Grâce à l'invention, pour une cartouche contenant 270 grammes de gaz butane, la solution selon l'invention permet de faire passer l'angle limite de basculement de 2,5 à 30 . Pour une cartouche contenant de l'ordre de 470 grammes, la solution selon l'invention permet de faire passer l'angle limite de basculement de 3,5 à 21 . REVENDICATIONS 1/ Boîte (1) pour fluide sous pression, du type emballage perdu ou jetable telle que cartouche perforable ou cartouche à valve, comprenant, d'une part un corps (3) métallique, ayant substantiellement la forme d'une virole (3a) cylindrique délimitant à une extrémité une ouverture circulaire (3b), et fermée au moins pour partie à l'autre extrémité par un dôme saillant (3c), et d'autre part un fond rentrant (4) métallique fermant ladite ouverture circulaire, solidarisé de manière étanche audit corps par un serti annulaire (5) ayant la forme d'un bourrelet extérieur, reliant le bord droit (3d) de la virole (3a) délimitant l'ouverture circulaire et le pied droit (4a) du fond rentrant, recouvrant ledit bord droit, caractérisée en ce que le corps métallique (3) comporte une zone de transition (3e) de la virole cylindrique vers le dôme saillant (3c), comportant une portion tronconique (3el) adaptée à un centrage par l'intérieur du pied droit (4a) du fond rentrant (4) d'une autre boîte (2), empilée sur ladite boîte (1), puis une portion annulaire (3e2) convexe, notamment arrondie, adjacente, adaptée à un appui d'une portion annulaire concave (4b) du fond rentrant, adjacente au pied droit de ladite autre boite, le dôme saillant (3c) et le fond rentrant (4) étant adaptés l'un à l'autre pour ménager, dans la position empilée de ladite autre boîte (2) sur ladite boite (1), un interstice d'empilage (10) substantiellement fermé selon une ligne circulaire, entretoisant le dôme saillant (3c) de ladite boîte (1) par rapport au fond rentrant (4) de ladite autre boite (2). 2/ Boîte selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dôme saillant (3c) comporte une partie tronconique (3f) s'étendant à partir de la zone de transition (3e) du corps métallique (1). 3/ Boîte selon la revendication 1, du type cartouche perforable, caractérisée en ce que la virole cylindrique (3a) du corps métallique (3) est totalement fermée à ladite autre extrémité par un dôme saillant (3c)5 convexe, délimitant en son centre une zone de perforation. 4/ Boîte selon la revendication 1, du type cartouche à valve, caractérisée en ce que le dôme saillant (3c) présente en son centre une ouverture (3g) fermée, ou adaptée pour être fermée par une valve (6) de10 prélèvement du fluide sous pression, notamment du type valve aérosol, contenue dans l'interstice d'empilage (10) dans la position empilée de ladite autre boite (2) sur ladite boîte (1). 5/ Boîte selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle contient un fluide sous pression, par exemple un gaz de pétrole liquéfié sous pression.