(19)
(11) EP 0 126 015 A1

(12) DEMANDE DE BREVET EUROPEEN

(43) Date de publication:
21.11.1984  Bulletin  1984/47

(21) Numéro de dépôt: 84420067.5

(22) Date de dépôt:  11.04.1984
(51) Int. Cl.3B21D 51/34, B65B 7/28, B67B 3/12
(84) Etats contractants désignés:
AT BE CH DE FR GB IT LI LU NL SE

(30) Priorité: 13.04.1983 FR 8306323

(71) Demandeur: CEBAL
F-92115 Clichy (FR)

(72) Inventeurs:
  • Houdayer, Bernard
    F-72200 La Fleche (FR)
  • Le Fur, Bernard
    F-72200 La Fleche (FR)
  • Meneghin, René
    F-38500 Voiron (FR)
  • Moniod, Jean-Michel
    F-75017 Paris (FR)

(74) Mandataire: Vanlaer, Marcel et al
PECHINEY 28, rue de Bonnel
69433 Lyon Cédex 3
69433 Lyon Cédex 3 (FR)


(56) Documents cités: : 
   
       


    (54) Procédé de sertissage d'un couvercle métallique


    (57) Dans le procédé de l'invention, on part d'une ébauche de couvercle dont le bord (14) a été ourlé sur moins de 180°, on dépose un joint élastique épais (5) à l'intérieur de sa zone d'appui (20), puis après mise en place de l'ébauche de couvercle sous un presseur-centreur (8), on la déforme, on la sertit sous la bague renflée (4) du récipient et on la serre de façon étanche en une seule opération, par translation d'un mandrin annulaire de forme (10) ou de plusieurs outils extérieurs de mêmes fonctions.




    Description


    [0001] Le domaine de l'invention est le travail mécanique des métaux et plus particulièrement la mise en forme des bords d'un couvercle métallique.

    [0002] L'invention a pour objet essentiel un procédé de sertissage étanche d'un couvercle métallique sur un récipient à bord circulaire renflé, réunissant deux conditions en vue de l'application à des fabrications continues de conserves :

    - utilisation d'une ébauche de couvercle de diamètre réduit, pour l'économie de métal

    - procédé de sertissage simple et rapide, si possible en une seule opération.



    [0003] La fermeture étanche d'un récipient, dont le bord est constitué par une bague rigide présentant un renflement, par un couvercle métallique est le plus souvent réalisée par une succession d'opérations mécaniques, dont la dernière est un repoussage de la jupe du couvercle préalablement rabattue dans la gorge de la bague afin d'obtenir avec un effet de serrage un accrochage durable. Ce repoussage est fait latéralement, par exemple à l'aide d'une ou plusieurs molettes.

    [0004] De façon différente et plus simple, le brevet US 3 190 481 décrit le sertissage d'une ébauche de couvercle comportant un creux central venant se loger dans l'orifice d'un récipient en verre, cette ébauche ayant un bord extérieur conformé en U qu'un outil presseur à forme intérieure rayonnée vient déformer progressivement de sorte que le pourtour en U bascule sous le bord renflé du récipient, réalisant ainsi le sertissage.

    [0005] De façon similaire, dans le brevet US 1 623 241, un outil annulaire chanfreiné fléchit le bord ourlé de l'ébauche de capsule et le fait rentrer sous le bord roulé extérieur du récipient.

    [0006] De tels procédés paraissent simples mais l'ébauche de couvercle comprenant un bourrelet extérieur utilise une quantité de métal ou de matière relativement importante, ce qui est un handicap sérieux sur le plan économique.

    [0007] L'invention concerne un procédé de sertissage étanche d'un couvercle dans lequel le sertissage est effectué en une seule opération par translation d'un ou plusieurs outils de forme et dans lequel la bordure extrême de l'ébauche de couvercle a été ourlée, mais de façon beaucoup plus limitée que dans les deux brevets cités ci-dessus et dans un but différent. Un objectif essentiel de l'invention est l'économie de matière et le procédé de l'invention utilise une ébauche de couvercle de surface juste suffisante pour permettre l'accrochage sous la bague du récipient de l'extrémité de la bordure du couvercle, sans qu'il subsiste d'excès de métal sous la forme d'un bord roulé ou d'un rebord plié. La bordure extrême de l'ébauche du couvercle de l'invention est ourlée sur moins de 180°, typiquement sur 100° à 140°, et elle a un double rôle : elle sert d'un côté d'amorce pour la déformation du pourtour de l'ébauche, et de l'autre côté, vers son extrémité, d'amorce pour l'accrochage du couvercle sous la bague renflée du récipient. La déformation complexe du pourtour de l'ébauche, aboutissant à son sertissage sous la bague renflée du récipient et à son serrage sur cette bague, est faite par un mandrin annulaire spécial, ou par plusieurs mandrins extérieurs de même fonction que ce mandrin annulaire.

    [0008] Alors que dans les procédés des brevets US 3 190 481 et US 1 623 241, le bord de l'ébauche de couvercle conformé en U ou ourlé est basculé ou fléchi puis repoussé sous le bord renflé du récipient, le mécanisme de déformation complexe de la bordure de l'ébauche de couvercle dans le procédé de l'invention consiste en un étirage accompagné d'un resserrage et se terminant par un frettage, ayant comme effet global le sertissage étanche du couvercle. Dans le procédé de l'invention, on déplie ainsi le bord et on le sertit sans le dérouler ni le basculer.

    [0009] De façon plus détaillée, l'invention a pour objet un procédé de sertissage d'un couvercle métallique sur un récipient dont le bord comporte une bague rigide présentant un renflement, au moyen d'un dispositif de sertissage comportant un presseur-centreur et un mandrin annulaire comportant notamment une forme intérieure rayonnée inclinée et une surface intérieure verticale, ou bien plusieurs mandrins extérieurs-de forme, ce procédé comprenant typiquement les étapes suivantes :

    a) on prépare une ébauche de couvercle comportant une partie centrale en creux à paroi latérale à peu près tronconique et de diamètre légèrement plus faible que le diamètre de l'orifice du récipient, et une partie annulaire torique comportant successivement une zone annulaire d'appui, une zone intermédiaire inclinée et une bordure extrême de concavité tournée vers l'intérieur et ourlée sur moins de 180°, comme déjà indiqué

    b) on dépose un joint élastique épais continu à l'intérieur de la zone d'appui de l'ébauche de couvercle (surla face envers de cette zone) ;

    c) on met en place l'ébauche de couvercle sous le presseur-centreur du dispositif de sertissage et on dispose le récipient en-dessous de l'ébauche de couvercle. On peut ne pas centrer de façon précise le récipient à ce moment là, un effet surprenant d'auto-centrage du récipient se manifestant au début de la déformation de l'ébauche de couvercle par le mandrin annulaire si alors l'effort d'appui du presseur-centreur est encore faible, c'est-à-dire si le joint élastique épais est faiblement écrasé

    d) on met progressivement en appui l'ébauche de couvercle garni du joint élastique épais sur le buvant du récipient à l'aide du presseur-centreur, jusqu'à un effort d'appui de valeur choisie

    e) pendant et après l'étape (d), on déforme, on sertit et on effectue un serrage étanche de l'ébauche de couvercle sur la bague du récipient, au moyen du seul mandrin annulaire, ou des seuls mandrins extérieurs de forme, selon le processus de déformation suivant :

    el) on étire, on repousse vers le bas et on resserre la bordure extrême ourlée et la zone intermédiaire de l'ébauche de couvercle, par appui du mandrin annulaire, ou des mandrins extérieurs de forme, sur ladite bordure extrême ourlée, et par roulage de ladite bordure dans la forme intérieure rayonnée inclinée du mandrin annulaire ou dans les formes des mandrins extérieurs ;

    e2) on continue cette déformation de la bordure extrême et de la zone intermédiaire de l'ébauche de couvercle, et on repousse en même temps l'extrémité de ladite bordure extrême sous la bague renflée du récipient, par appui de la surface de raccordement surmontant la forme intérieure rayonnée inclinée du mandrin annulaire et par engagement de la surface intérieure verticale dudit mandrin annulaire autour desdites bordure extrême et zone intermédiaire, ou bien par appui et par engagement des formes et surfaces intérieures verticales des mandrins extérieurs de forme ;

    e3) on achève le serrage étanche du couvercle sur la bague renflée du récipient, en le frettant par coulissement de la surface intérieure verticale du mandrin annulaire, ou des surfaces intérieures verticales des mandrins extérieurs de forme, autour de la bordure extérieure du couvercle, cela au moins jusqutau niveau du dessous de la bague renflée du récipient.



    [0010] Dans une forme préférentielle de l'invention, ce sertissage est effectué en une seule opération par translation d'un mandrin annulaire de forme particulière parallèlement à l'axe de symétrie commun du bord du récipient et du couvercle. Vis-à-vis des processus de conformation classiques, on peut dire alors que ce sertissage combine pour l'essentiel un processus d'emboutissage sans serre-flan de l'ébauche de couvercle par le poinçon que constitue la bague rigide du récipient et la matrice que constitue le mandrin annulaire, et un processus de roulage du métal dans une gorge du mandrin, roulage lui-même contrarié par l'extérieur de la bague du récipient.

    [0011] Un exemple non limitatif de récipient, dont le bord comporte une bague rigide présentant un renflement, exemple correspondant à un bocal en verre, permettra de mieux décrire l'invention et d'en préciser certains détails.

    [0012] Les dessins qui illustrent cet exemple sont les suivants :

    La figure 1 représente un ébauche de couvercle métallique, par exemple en aluminium, en demi-coupe axiale.

    La figure 2 représente en demi-coupe axiale le bord de la même ébauche de couvercle en position de début de sertissage sur le bord rigide d'un bocal en verre.

    La figure 3 représente en demi-coupe axiale le couvercle en cours de sertissage pendant la phase de roulage.

    La figure 4 représente en demi-coupe axiale le couvercle en cours de sertissage, après la phase de roulage au début de la phase de serrage.

    La figure 5 représente en demi-coupe axiale le couvercle en fin de sertissage.



    [0013] Sur la figure 1, on peut voir que l'ébauche de couvercle -(1) a été pré- ourlée selon des méthodes connues, de façon à permettre, d'une part, un dépilage aisé, d'autre part, l'amorce du processus de déformation et de sertissage. Cette ébauche de couvercle (1) comprend une partie centrale en creux (2) et un bord annulaire torique (3) qui va venir chevaucher la bague rigide renflée (4) du récipient à boucher comme le montre la figure 2. La partie annulaire torique comprend elle-même successivement : une zone annulaire d'appui (20), une zone intermédiaire inclinée (18) et une bordure extrême (14) de concavité tournée vers l'intérieur ourlée sur environ 120°. La bordure extrême (14) a, en outre, en section droite un rayon (r2) faible (figure 2) de façon qu'elle ne puisse pas s'encastrer sur l'extérieur de la bague (4) du récipient et qu'elle vienne s'accrocher sous la bague (4) seulement après déformation du pourtour (14 + 18) de l'ébauche de couvercle (1) par le mandrin annulaire.

    [0014] Sur la figure 2, on peut voir l'ébauche de couvercle (1) en position pour le sertissage. Un joint d'étanchéité annulaire élastique (5) est posé sur l'extrémité supérieure ou "buvant" (6) de la bague (4) et se trouve intercalé entre cette bague (4) et le bord (3) du couvercle, tandis qu'un presseur-centreur (7) met en appui le couvercle (1) et assure son maintien par rapport à la bague (4) du bocal grâce à la coopération du pourtour de son téton (8) avec le pourtour à peu près tronconique (9) de la partie centrale en creux (2) dudit couvercle. Un mandrin annulaire (10) ayant une course de translation verticale contrôlée par un vérin élastique entoure le presseur-centreur (7) avec un jeu faible, le presseur-centreur servant également à assurer le centrage de ce mandrin (10) par rapport à la bague (4) du bocal. Tandis que l'extérieur (11, 12, 13) du bord de la bague (4) peut s'inscrire dans un cercle de rayon (rl), le rayon intérieur (r2) de la bordure extrême (14) du couvercle est nettement plus faible que (rl) et le rayon (R) de la forme (15) du mandrin annulaire (10) est supérieur à (r1). La forme (15) du mandrin est raccordée avec un rayon (r3) à une partie inférieure et avec un rayon (r4) à l'orifice central vertical (16). Les parties travaillantes du mandrin, à savoir la forme (15) et ses raccordements de rayon (r ) et (r4) ainsi que le bas de l'orifice central (16) ont un état de surface et une dureté adaptées au travail de roulage et de sertissage du couvercle métallique, dans le cas présent en aluminium.

    [0015] Le couvercle (1) étant ainsi en place dans le dispositif de sertissage, entre la bague (4) du bocal en verre surmontée du joint d'étanchéité (5) et le presseur-centreur (7) entouré par le mandrin annulaire mobile (10), le travail de sertissage commence par une première phase de roulage (figure 3) dans laquelle le mandrin annulaire (10) descendant verticalement comme indiqué par la flèche prend progressivement contact d'abord par le raccordement de rayon (r3) avec la bordure extrême (14) du couvercle, ensuite par la forme (15) de rayon (R) avec la partie du couvercle (18) immédiatement contigüe à cette bordure (14) et les renvoie vers le bas et sous la partie inférieure de la bague par un effet de roulage dans la forme périphérique (15) inclinée et rayonnée suivant le rayon (R). De façon surprenante, un auto-centrage du récipient sous le couvercle (1) s'est fait au début de la déformation dudit couvercle, sous l'effet de l'équilibrage spontané des efforts de maintien de ce couvercle par le mandrin annulaire. Cet effet d'auto-centrage facilite la mise en oeuvre du procédé.

    [0016] Cet effet surprenant d'auto-centrage permet de ne pas centrer le récipient avec précision selon l'axe vertical de symétrie du presseur-centreur et de l'ébauche de couvercle, par exemple à mieux que 0,3 à 0,5 mm par rapport à cet axe. Lorsque le bocal est décentré et lorsque l'effort d'appui de l'ébauche de couvercle (1) sur la bague (4) du récipient est encore faible, par exemple moins que le quart de l'effort maximal d'appui choisi, le mandrin annulaire (10) vient en appui dissymétrique sur le pourtour (14) de l'ébauche de couvercle (1) et il semble que la transmission des efforts d'appui dissymétriques à la bague (4) du récipient par l'intermédiaire de la zone intermédiaire inclinée (18) et du joint élastique (5) suffise à chasser sur le côté le récipient, jusqu'à équilibrage des efforts d'appui correspondant au centrage précis du récipient. Cet effet d'auto-centrage, lié à l'intervention progressive du presseur-centreur au début de l'action du mandrin annulaire, est un avantage important du procédé, particulièrement dans le cas de récipients en verre.

    [0017] Le mandrin annulaire (10) poursuivant sa descente (figure 4), la zone de raccordement de rayon (r4) puis la surface verticale (16) de l'orifice central du mandrin (10) continuent d'exercer un effet de repoussage du matériau du couvercle sous la partie inférieure de la bague, et exercent, en outre, un effet de serrage de là partie précédemment roulée (14) et de la partie immédiatement contigüe -(18).

    [0018] Lorsque la descente du mandrin annulaire (10) est terminée (figure 5), le pourtour du couvercle (1) a été fretté sur la bague (4) du récipient par le coulissement de la surface verticale intérieure (16) sur la bordure (14 + 18) du couvercle (1) appliquée sur le pourtour de la bague renflée (4), coulissement poursuivi jusqu'à ce que la surface verticale (16) atteigne un niveau inférieur au dessous de la bague (4). Tout en achevant le serrage du bord (14 + 18) du couvercle (1), la surface intérieure (16) du mandrin annulaire (10) a repoussé l'extrémité (19) de la bordure extrême (14) du couvercle. La mise en tension du couvercle ainsi que l'action du presseur-centreur (7) a entraîné un écrasement progressif du joint d'étanchéité (5) par la partie supérieure (20) du bord du couvercle. La descente progressive du presseur-centreur (7) pendant la translation vers le bas du mandrin (10) peut être soit commandée mécaniquement, soit plus simplement se faire sous son propre poids, le presseur-centreur (7) maintenant en appui constant le joint (5) qui est progressivement comprimé par la tension due au travail de déformation du bord-du couvercle.

    [0019] A titre d'exemple, le couvercle ébauche (1) est conformé à partir d'une tôle ou bande en alliage d'aluminium 5052 suivant spécification de l'Alu- minum Association, d'épaisseur comprise entre 0,2 et 0,4 mm et de dureté H22 à H28 selon norme NF A 02-006, et l'épaisseur initiale du joint (5) est comprise entre 0,6 et 1 mm. De façon typique, pour le cas d'un bocal en verre, l'extérieur du bord de la bague du bocal s'inscrit en section droite dans un cercle de rayon (rl) compris entre 2 et 5 mm, le bord extrême (14) du couvercle (1) est pré-ourlé avec un rayon (r2) compris entre 1,5 et 4 mm et la forme (15) du mandrin annulaire est rayonnée selon un rayon (R) compris entre 3 et 8 mm et son axe de symétrie en section droite, représenté sur la figure 4, fait un angle compris entre 30° et 60° avec l'axe de symétrie commun du bord du récipient et du couvercle, axe confondu avec l'axe de symétrie de révolution du mandrin annulaire (10) dans le cas de l'exemple. L'extrémité (19) de la bordure extrême (14) du couvercle peut être située dans la partie rayonnée selon le rayon intérieur (r2) ou être une sur longueur non conformée de cette partie rayonnée. Le diamètre extérieur du presseur-centreur (7) est typiquement égal ou légèrement supérieur de 0,5 à 1,5 mm au diamètre extérieur de la bague (4) du récipient (diamètre au point (12) dans le cas de la figure 2) et le mandrin (10) coulisse à jeu faible -inférieur à 0,2 mm-.autour du presseur-centreur (7). La bordure du couvercle (18, 14, 19) ne présente, de préférence, aucune discontinuité de manière ou de forme.

    [0020] On a ainsi appliqué le procédé de l'invention à des bocaux en verre cylindriques ayant les dimensions suivantes :

    - diamètre d'orifice : 72,5 mm

    - diamètre extérieur du corps du bocal : 78,5 mm

    - diamètre extérieur sur la bague renflée du bord : 82,5 mm

    - hauteur de bague : 3 mm


    avec des ébauches de couvercle en alliage d'aluminium 5052 demi-dur, d'épaisseur 0,25 mm préparées comme suit à partir de flans ébauches circulaires de diamètre 94 mm :

    - partie centrale en creux de profondeur 3 mm et de pourtour tronconique de diamètre à mi-hauteur 71,5 mm, avec un angle de génératrice par rapport à la direction de l'axe égal à 8° environ ;

    - diamètre extérieur de l'ébauche 86 mm, avec une bordure extrême (4) ourlée sur 120° selon un rayon intérieur (r2) de 2 mm, et un diamètre intérieur de passage sur l'extrémité libre (19) de 83 mm ;

    - joint élastique compressible d'épaisseur 0,7 à 0,8 mm appliqué par projection au pistolet à l'intérieur de la surface d'appui (20).



    [0021] Le presseur-centreur (7) avait un téton de centrage (8) de diamètre 71,5 mm et de hauteur 1,5 mm, et son diamètre extérieur était de 83,5 mm. Le mandrin annulaire (10) comportait une surface intérieur verticale (16) de diamètre 83,6 mm, coulissant librement autour du presseur-centreur qui ainsi servait non seulement à centrer l'ébauche de couvercle (1) mais aussi le mandrin annulaire (10) au cours de son déplacement de translation.

    [0022] La pression a été appliquée par une même tête : sur le presseur-centreur par l'intermédiaire d'un ressort, et sur le mandrin annulaire. On a observé au début de l'opération un effet de recentrage précis du récipient, améliorant le centrage initial de 0,3 à 0,4 mm. L'effort a été limité à 45 kg sur le presseur-centreur, l'effort maximal enregistré pour l'ensemble du presseur-centreur (appui élastique) et du mandrin annulaire (travail de sertissage) a été de 100 à 110 kg pour une série d'une quinzaine de bocaux.

    [0023] Lorsqu'il s'agit de la fermeture étanche sous vide de bocaux de conserves avec injection de vapeur d'eau et condensation de cette vapeur, il est important de ne pas relâcher la pression d'appui du couvercle trop brusquement, de façon à permettre la décompression du joint élastique épais et à éviter les rentrées d'air. L'appui élastique du presseur-centreur est donc préférable, à la fois pour favoriser l'auto-centrage précis du récipient et pour éviter les rentrées d'air à la fin de l'opération de sertissage.

    [0024] Les précisions générales suivantes peuvent encore être apportées, notamment à la suite des essais :

    1°/ l'ébauche de couvercle doit, de préférence, avoir une partie centrale en creux de profondeur comprise entre 1,5 et 4 mm, de pourtour essentiellement tronconique dont les génératrices en coupe axiale font un angle de 5 à 10° avec la direction de l'axe, de diamètre de l'orifice du récipient. -

    La zone intermédiaire inclinée (18) succédant à la zone d'appui (20) fait typiquement un angle de 30 à 60° avec la direction de l'axe. La bordure extrême (14) succédant à cette zone intermédiaire (18) est, de préférence, ourlée sur 100 à 140° avec un rayon intérieur (r2) compris entre 0,5 fois et 0,8 fois le rayon enveloppe (r1) du contour extérieur du bord renflé de la bague (4) du récipient en section axiale.

    Le diamètre extérieur hors-tout de l'ébauche de couvercle (1), diamètre correspondant à sa bordure extrême (14), a une valeur typiquement égale au diamètre extérieur de la bague renflée (4) du récipient augmentée de 0,8 fois à 1,3 fois la hauteur de cette bague (4).

    Enfin, le procédé peut être exécuté avec une ébauche de couvercle de surface réduite, sa partie annulaire torique (3) ou encore (20 + 18 + 14) ayant en demi-section axiale une longueur développée comprise entre 0,9 fois et 1,2 fois la longueur développée totale du buvant (6) et du contour latéral et inférieur de la bague renflée (4) du récipient.

    Le joint élastique épais, d'épaisseur typiquement comprise entre 0,6 et 1 mm, peut être réalisé, par exemple, en un plastisol de chlorure de poly- vinyle plastifié, et appliqué par coulée, par projection ou simplement déposé et éventuellement collé, comme cela est habituel et connu.

    2°/ l'outillage doit de préférence avoir les particularités suivantes :

    - le presseur-centreur (7) qui fixe le centrage de l'ébauche de couvercle (1) porte au centre de sa surface d'appui sur la zone d'appui (20) de l'ébauche de couvercle (1) un téton de centrage (8) de hauteur inférieure à la profondeur de la partie centrale en creux (2) de ladite ébauche (1) et de diamètre tel qu'il coopère avec la paroi latérale tronconique (9) de la partie centrale en creux (2) par un léger encastrement ;

    - on utilise de préférence un mandrin annulaire (10), dont la forme périphérique inclinée (15) a un rayon (R) compris entre 1,5 fois et 2,5 fois le rayon enveloppe (rl) du contour extérieur du bord renflé de la bague (4) du récipient en section axiale. La surface intérieure verticale (16) du mandrin (10) doit avoir perpendiculairement à son axe de symétrie de révolution un diamètre égal au diamètre maximal de la bague renflée (4) du récipient augmenté du double de l'épaisseur de l'ébauche de couvercle (1) et de 0,05 à 0,2 mm. La forme inclinée rayonnée (15) est comprise entre une surface de raccordement à la partie inférieure du manchon annulaire (10), surface de rayon (r3) en coupe axiale, et une surface de raccordement avec la surface intérieure verticale (16) du rayon (r4) : de façon que le début de la déformation de l'ébauche de couvercle se fasse correctement, il faut que le bas de la forme rayonnée (15), correspondant à la jonction de la zone de surface de raccordement de rayon (r3) et de cette forme (15), ait perpendiculairement à l'axe de symétrie du dispositif, un diamètre de préférence compris entre le diamètre extérieur de l'ébauche de couvercle (1) moins deux fois le rayon intérieur (r2) et ce même diamètre de l'ébauche (1) moins 0,5 fois (r2) :

    - le mandrin annulaire (16) doit coulisser avec un jeu faible autour du presseur-centreur (7) pour assurer son centrage par rapport à l'ébauche de couvercle (1).



    [0025] Le procédé peut éventuellement être appliqué avec, au lieu d'un mandrin annulaire, plusieurs mandrins venant en contact simultanément ou de façon successive avec plusieurs parties du pourtour de la bordure extérieure du couvercle.

    [0026] Ce procédé s'applique de façon particulièrement utile à la mise en conserve d'aliments ou de produits pharmaceutiques dans des bocaux en verre. Il s'applique également au sertissage d'un couvercle sur tout autre récipient présentant un bord renflé et suffisamment rigide. De façon,commode pour l'utilisateur, le couvercle pourra être un couvercle à ouverture facile, par exemple pour des conserves destinées à être utilisées dès la première ouverture, ou pour des conserves à utilisations successives, le bocal étant alors muni d'un surcouvercle pour les rebouchages successifs.

    [0027] L'invention s'applique typiquement à des bocaux en verre dont l'orifice a un diamètre compris entre 50 et 110 mm.


    Revendications

    1°/ Procédé de sertissage d'un couvercle métallique sur un récipient dont le bord circulaire comporte une bague rigide renflée (4), au moyen d'un dispositif de sertissage comportant un presseur-centreur (7) et un mandrin annulaire (10) comportant notamment une forme intérieure rayonnée inclinée (15) et une surface intérieure verticale (16), ou bien plusieurs mandrins extérieurs de forme, caractérisé en ce que ce procédé comprend les étapes suivantes :

    a) on prépare une ébauche de couvercle (1) comportant une partie centrale en creux (2) à paroi latérale sensiblement tronconique (9) et de diamètre légèrement plus faible que le diamètre de l'orifice du récipient, et une partie annulaire torique (3) comportant successivement : une zone annulaire d'appui (20), une zone intermédiaire inclinée (18) et une bordure extrême (14) de concavité tournée vers l'intérieur, ourlée au moins de 180°;

    b) on dépose un joint élastique épais continu (5) à l'intérieur de la zone d'appui (20) de l'ébauche de couvercle (1) ;

    c) on met en place l'ébauche de couvercle (1) sous le presseur-centreur (7) du dispositif de sertissage, et on dispose le récipient en-dessous de l'ébauche de couvercle (1), en centrant éventuellement le récipient de façon précise ;

    d) on met progressivement en appui l'ébauche de couvercle (1) garnie du joint élastique épais (5) sur le buvant (6) du récipient à l'aide du presseur-centreur (7), jusqu'à un effort d'appui de valeur choisie ;

    e) pendant et après l'étape (d), on déforme, on sertit et on serre de façon étanche l'ébauche de couvercle (1) sur la bague (4) du récipient, au moyen du seul mandrin annulaire (10), ou des seuls mandrins extérieurs de forme, selon le processus de déformation suivant :

    el) on étire, on repousse vers le bas et on resserre la bordure extrême ourlée (14) et la zone intermédiaire (18) de l'ébauche de couvercle (1), par appui du mandrin annulaire (10), ou des mandrins extérieurs de forme, sur ladite bordure extrême ourlée (14), et par roulage de ladite bordure dans la forme intérieure rayonnée inclinée (15) dudit mandrin annulaire (10), ou dans les formes desdits mandrins extérieurs ;

    e2) on continue cette déformation de la bordure extrême (14) et de la zone intermédiaire (18) de l'ébauche de couvercle (1), et on repousse en même temps l'extrémité (19) de ladite bordure extrême (14) sous la bague renflée (4) du récipient, par appui de la surface de raccordement surmontant ladite forme intérieure rayonnée inclinée (15) dudit mandrin annulaire (10) et par engagement de la surface intérieure verticale (16) dudit mandrin annulaire (10) autour desdites bordure extrême et zone intermédiaire (14 + 18), ou bien par appui et engagement des surfaces semblables desdits mandrins extérieurs de forme ;

    e3) on achève le serrage étanche du couvercle (1) sur la bague renflée (4) du récipient, en le frettant par coulissement de la surface intérieure verticale (16) du mandrin annulaire (10), ou par coulissement des surfaces intérieures verticales des mandrins extérieurs de forme, autour de la bordure extérieure (14 + 18) du couvercle (1), cela au moins jusqu'à ce que le bas de ladite surface verticale (16), ou desdites surfaces verticales des mandrins extérieurs de forme, atteigne le niveau du dessous de la bague renflée (4) du récipient.


     
    2°/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bordure extrême de concavité tournée vers l'intérieur (14) de l'ébauche de couvercle (1) est ourlée sur 100° à 140°avec, en section axiale, un rayon intérieur (r2) compris entre 0,5 fois et 0,8 fois le rayon enveloppe (r1) du contour extérieur du bord renflé de la bague (4) du récipient.
     
    3°/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que en demi-section axiale, la partie annulaire torique (3) ou (20 + 18 + 14) a une longueur développée comprise entre 0,9 fois et 1,2 fois la longueur totale du buvant (6) et du contour extérieur du renflement de la bague (4) du récipient.
     
    4°/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le dispositif de sertissage comporte un mandrin annulaire (10) ayant les particularités suivantes :

    - sa forme intérieure rayonnée inclinée (15) a, en section axiale, un rayon (R) compris entre 1,5 fois et 2,5 fois le rayon enveloppe (r1) du contour extérieur du bord renflé de la bague (4) du récipient, et un axe de symétrie faisant un angle compris entre 30° et 60° avec l'axe de symétrie commun du récipient et du couvercle ;

    - sa surface intérieure verticale (16) a perpendiculairement à son axe de symétrie de révolution un diamètre égal au diamètre maximal de la bague renflée (4) du récipient augmenté de deux fois l'épaisseur de l'ébauche de couvercle (1) et de 0,05 à 0,2 mm.


     
    5°/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que le bas de la forme intérieure rayonnée (15), défini comme la jonction de cette forme (15) et de la surface inférieure de raccordement de rayon (r3), a perpendiculairement à l'axe de symétrie de révolution du dispositif un diamètre compris entre : le diamètre extérieur de l'ébauche de couvercle (1) moins deux fois le rayon intérieur (r2) de la bordure extrême (14) de ladite ébauche (1) et ce même diamètre de l'ébauche (1) moins 0,5 fois ledit rayon intérieur (r2).
     
    6°/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on effectue la déformation, le sertissage et le serrage étanche de l'ébauche de couvercle (1) sur la bague (4) du récipient selon l'étape (e), en une seule opération par descente du mandrin annulaire (10) coulissant autour du presseur-centreur (7).
     
    7°/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le récipient dont le bord circulaire comporte une bague rigide renflée (4) est un bocal en verre.
     
    8°/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'ébauche de couvercle (1) est à ouverture facile.
     
    9°/ Procédé selon l'une quelconque des revendications la 8, caractérisé en ce que l'ébauche de couvercle (1) est en aluminium ou alliage d'aluminium.
     




    Dessins










    Rapport de recherche