L'invention se rapporte à un couvercle métallique selon le préambule de la revendication 1 pour un récipient étanche, comme par exemple un seau métallique destiné à contenir des matières dangereuses; elle concerne plus particulièrement une forme nouvelle d'un tel couvercle permettant d'en améliorer sensiblement la résistance mécanique, particulièrement la tenue à la pression interne d'un recipient fermé par un tel couvercle.
Un couvercle métallique connu, du genre indiqué ci-dessus comprend une paroi centrale située en contrebas du sommet d'un bord roulé extérieur conformé pour s'adapter au bord du récipient. La paroi centrale se raccorde souvent au bord roulé par une gorge annulaire, néanmoins séparée radialement de ce dernier. Le bord roulé extérieur peut être fixé au bord du recipient au moyen d'un collier de serrage, notamment pour les récipients de grande contenance. 11 peut aussi être pourvu d'une jupe extérieure crénelée définissant des pattes de sertissage destinées à
Les documents GB-A-476980 (correspondant au préambule de la revendication 1) et DE-A-1 432 106 décrivent des couvercles métalliques à bord roulé extérieur dont la paroi centrale est globalement située dans un plan voisin de celui qui contient le sommet du bord roulé, définissant ainsi une gorge annulaire périphérique.
La résistance mécanique et l'étanchéité globale d'un tel récipient fermé par un couvercle de ce genre sont appréciées par un certain nombre de tests normalisés, pratiqués dans des conditions prédéterminées. L'un d'eux est connu sous le nom de test de pression interne et consiste à augmenter progressivement la pression dans un récipient fermé par un tel couvercle, jusqu'à ce qu'une fuite soit détectée. On note alors la pression maximum qui a été atteinte.
L'invention concerne un nouveau type de couvercle métallique présentant des particularités de structures améliorant ses caractéristiques mécaniques globales et notamment ses performances au test de pression interne.
L'invention concerne un couvercle métallique pour récipient étanche tel que par exemple un seau métallique, du type comportant une paroi centrale, un bord roulé extérieur conformé pour s'adapter au bord dudit récipient et une gorge annulaire périphérique entre ledit bord roulé et ladite paroi centrale, cette dernière étant globalement située dans un plan voisin de celui qui contient le sommet dudit bord roulé de façon à définir une gorge annulaire comportant deux parois latérales de hauteurs voisines, caractérisé en ce que ladite paroi latérale intérieure de cette gorge comporte un épaulement annulaire de raidissement.
Selon une autre caractéristique remarquable, la paroi latérale extérieure de la gorge annulaire est dans le prolongement direct du bord roulé extérieur.
A titre indicatif, avec un couvercle de ce type d'un diamètre de 30 cm environ, on parvient à pousser le test de pression interne au-dessus de 100 kPa, ce qui correspond à une classe dite "danger 2" (selon les réglementations ONU, IMDG "International Maritime code for transport of Dangerous Goods", IATA "International Air Transport Association", RID "Accord Européen relatif au transport International des marchandises Dangereuses par Rail", ADR "Accord Européen relatif au transport International des marchandises Dangereuses par Route", RTMD "Règlement français pour le Transport des Matières Dangereuses").
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de deux modes de réalisation d'un couvercle métallique conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels:
En se référant plus particulièrement à la figure 1, on a représenté partiellement un couvercle métallique 11, ici à contour globalement circulaire et vu suivant une coupe radiale. Ce couvercle se compose d'une paroi centrale 12 et d'un bord roulé extérieur 13 conformé pour s'adapter au bord de l'ouverture du récipient (non représenté), classiquement un seau métallique plus particulièrement destiné à renfermer des matières dangereuses ou corrosives. Le bord roulé abrite un joint 14, en matériau élastomère. Celui-ci se trouve logé à l'intérieur de l'espace annulaire ouvert vers le bas (en position d'utilisation) défini par ledit bord roulé. Le couvercle comporte également une gorge annulaire périphérique 15, emboutie de façon à s'ouvrir sur la face supérieure du couvercle.
La paroi centrale 12 est globalement située dans un plan voisin de celui qui contient le sommet du bord roulé 13. Sur la figure 1, on a indiqué la distance h qui sépare ces deux plans. On voit que le plan de la paroi centrale n'est qu'à quelques millimètres (2 mm environ pour un couvercle de 30 cm de diamètre) au-dessous du sommet du bord roulé 13. De cette façon, la gorge annulaire 15 qui s'étend entre le bord roulé et la paroi centrale comporte deux parois latérales 15a, 15b de hauteurs voisines et la paroi latérale intérieure 15b comporte un épaulement de raidissement annulaire 16. La paroi latérale extérieure 15a est quant à elle dans le prolongement direct du bord roulé 13. Autrement dit, la paroi 15a constitue aussi la paroi latérale intérieure dudit bord roulé 13. La paroi 15a est sensiblement tronconique tandis que la paroi 15b comporte deux portions tronconiques séparées par l'épaulement de raidissement.
De plus, la paroi centrale 12 comporte une gorge annulaire 17 de profondeur inférieure à celle de ladite gorge annulaire périphérique 15. Cette gorge 17 est ici concentrique à la gorge 15; dans tous les cas de figure, elle s'étend à une distance constante d de celle-ci. Elle a ici un profil radial sensiblement trapézoïdal.
Le bord roulé extérieur 13 est conformé pour coopérer avec un collier de serrage non représenté. Un tel collier est bien connu dans la technique, il s'agit d'une sorte d'anneau coupé dont les deux extrémités en regard sont réunies par un mécanisme de serrage à action circonférentielle, tel qu'un système vis-écrou ou un système de levier.
Le mode de réalisation de la figure 2 est identique à celui de la figure 1, sauf en ce qui concerne la forme du bord roulé extérieur. Les autres particularités de structure de ce couvercle ne seront donc pas décrites à nouveau; elles portent les mêmes références numériques. Le bord roulé extérieur 13a est pourvu d'une jupe extérieure crénelée 19 définissant des pattes de sertissage 20 prévues pour être assemblées à un rebord arrondi du récipient (non représenté) généralement matérialisé par un autre roulé. Lorsque le couvercle est en place sur le rebord du récipient, le sertissage du couvercle s'effectue par refoulement des pattes 20, radialement vers l'intérieur, ce qui a pour effet de provoquer la compression du joint 14 contre la surface du rebord du récipient.
Avec la structure de couvercle qui vient d'être décrite, on a constaté qu'au test de la pression interne, la déformation du couvercle se fait régulièrement et progressivement par l'apparition d'un bombé sans formation de pli radial localisé, phénomène qui précipite ordinairement l'apparition de la fuite. Avec la structure de couvercle ci-dessus, les performances au test de pression hydraulique ont pu être portées, pour un type de couvercle donné, de 0,7 à 1,2 bars, toutes choses égales par ailleurs.
De plus, la forme de la gorge annulaire périphérique permet d'améliorer notablement la performance du couvercle lors du test de chute (hauteur de chute 1,20 m). En effet, dans la région de l'impact, les parois latérales de la gorge se rapprochent de la paroi du récipient au lieu de s'en éloigner, ce qui évite la décompression du joint 14 assurant l'étanchéité.
Il est en outre à noter que la forme même de ce couvercle permet d'augmenter le volume disponible à l'intérieur du récipient puisque la paroi centrale 12 se trouve pratiquement au même niveau que le sommet du bord roulé 13.
Sur la figure 3, les éléments analogues portent les mêmes références numériques que dans les modes de réalisation précédents et toutes ces particularités de structure communes ne seront pas décrites à nouveau. On remarque cependant que l'épaulement de raidissement annulaire 16a est beaucoup plus accentué que dans les modes de réalisation précédents et se situent approximativement dans un plan parallèle à celui de la paroi centrale 12 du couvercle. On a découvert que cette forme particulière était propre à améliorer encore les performances aux tests indiqués ci-dessus. Toutes choses égales par ailleurs, on peut ainsi réduire l'épaisseur de tôle de plus de 15%.
En outre, on a également trouvé que, dans le cas des modes de réalisation des figures 2 et 3, il était avantageux de déterminer le nombre de pattes de sertissage 20 de façon qu'elles deviennent jointives circonférentiellement après mise en place du couvercle et repliement desdites pattes. Les pattes ainsi serrées les unes à côté des autres créent une sorte de "bague" autour du roulé délimitant l'ouverture du récipient.
A titre d'exemple, l'application de ce principe conduit, pour un couvercle de 32 cm de diamètre environ à choisir un nombre de pattes de sertissage égal à 15, occupant chacune un secteur de 24°, alors que le nombre de pattes était traditionnellement et arbitrairement fixé à 18.