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Pour : "Perfectionnements aux récipients métallique s"
La présente invention est relative aux récipient, métalliques et plus particulièrement aux récipients tels que des tonneaux, barils, barriques, caques, etc,. servant pour le transport de boissons comme la bière, etc..
Des tonneaux du type susvisé sont établis avec une doublure ou enveloppe interne en acier inoxydable de manière qu'elle ne soit pas corrodée par le contenu du tonneau et qu'elle haltère ni ne modifie la saveur de la boisson.
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L'enveloppe interne et les collets des ouvertures de robinet et de bonde forment un ensemble sans saillies ou autres irrégularités : le récipient peut ainsi être facilement nettoyé et ne présente pas de creux dans lesquels des sédiments pourraient se loger. La présente invention vise de nouveaux détails de construction qui se combinent entre e@@ pour réaliser un tonneau de qualité suprérieure.
L'invention a essentiellement pour objet : une organisation perfectionnée de support de la doublure ou enveloppe interne du tonneau dans l'enveloppe externe; une construction grâce à laquelle l'usure des tonneaux est limitée, ce qui évite une rouille étendue de l'enveloppe lorsque la galvanisation est usée; une construction de tonneau pouvant résister à des chocs importants sans que les enveloppes externe ou interne soient endommagées; un tonneau ayant un contour tel quyil présente des parties permettant de le saisir facilement lorsqu'il est manutentionné; une cons- truction permettant dextraire sensiblement la totalité du contenu du tonneau par un robinet placé sur le côté dudit tonneau ;
une construction de robinet et de bonde grâce à laquelle la doublure ou enveloppe interne n'a pas besoin de coïncider exactement avec l'enveloppe externe pendant l'as- semblage; enfin la réalisation de tonneaux métal- liques ayant sensiblement les mêmes dimensions extérieures que les tonneaux en bois de même capacité, ce qui permet d'utiliser pour les deux les mêmes appareils de nettoyage et de remplissage.
Dans la fabrication des tonneaux
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métalliques à double paroi, on a déjà proposé de munir l'enveroppe extérieure de bagues à section angulaire qui sont soudées à l'enveloppe extérieure et qui viennent buter contre l'enveloppe intérieure, Il'enveloppe extérieure étant établie en deux moitiés qui sont soudées ensemble et qui, pendant l'opéra- tion de soudure, sont pressées l'une contre l'autre de l'extérieur dans une direction longitudinale afin qu'elles s'appuient fermement sur le tonneau propre- ment dit pendant la soudure, l'enveloppe extérieure se raccordant, vers ses extrémités externes, à des parties cylindriques dont les diamètres étaient choisis de manière que les extrémités de l'enveloppe intérieure s'y ajustent de manière serrée.
Conformément à l'inventions on réalise un récipient métallique du type d'un tonneau comprenant une enveloppe - intérieure d'une seule pièce entourée d'une enveloppe extérieure qui porte une nervure annulaire sur sa surface interne entre ses extrémités, ladite nervure exerçant un effort de compression radiale sur l'enveloppe intérieure et les fonds de l'enveloppe exerçant un effort de com- pression axiale sur l'enveloppe intérieure.
Conformément à une autre caractéris- tique de l'invention* le récipient métallique, du type tonneau, comprend une enveloppe intérieure ou doublure renfermée dans une enveloppe extérieure emmanchée à force sur ladite enveloppe intérieure de manière à exercer des efforts de compression, dirigés suivant l'axe et suivant des rayons,sur l'enveloppe intérieure, les extrémités du tonneau comportant des jables ou rebords à faces extrêmes relativement larges.
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Pour permettre de mieux comprendre l'invention et pour en faciliter la mise en oeuvre, on va la décrire maintenant plus complètement en se référant au dessin annexé, qui représente à titre d'exemples divers modes de réalisation, et sur lequel:
La figure 1 est une coupe verticale diamétrale d'un tonneau réalisé conformément à l'in- vention, cette figure montrant une construction plus spécialement applicable au cas des tonneaux ayant la dimension d'une demi-barrique;
La figure 2 est une vue en plan du tonneau de la figure 1;
La figure 3 est une coupe à plus grande échelle par 5-5 de la figure 1;
La figure 4 est une coupe de détail, à plus grande échelle, montrant une construction ren- forcée de l'extrémité du tonneau, construction conve- nant plus particulièrement pour des tonneaux ayant la dimension d'une barrique ;
La figure 5 est une coupe à plus petite échelle par 5-5 de la figure -4}
La figure 6 est une vue de détail d'une extrémité de tonneau convenant plus particuliè- rement pour des tonneaux plus petits;
La figure 7, enfin, est une coupe de détail de la construction à l'endroit d'un trou de robinet prévu dans un fond de tonneau.
Sur les figures 1 à 3 du dessin on a représenté un tonneau ou fût assemblé comprenant une enveloppe interne ou doublure 10 en acier inoxyda- ble et une enveloppe externe désignée dans son ensem- ble par 11 et faite en tôle galvanisée sur ces deux faces.
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L'enveloppe interne 10 est faite en acier inoxydable et ses divers éléments sont réunis par soudure atomique de manière qu'elle forme un ensemble d*une seule pièce dans lequel le contenu du tonneau ne vient en contact qu'avec de l'acier inoxy- dable. L'enveloppe externe 11 est formée de deux par- ties principales réunies dans le plan central trans- versal du tonneau par une soudure 12 faite au moyen d'un alliage de bronze spécial soudé à l'arc sur les borde adjacents des sections de l'enveloppe.
L'alliage de bronze présente cette particularité qu'il est mis sous forme de baguette ou tige mince revêtue d'étain. Le revêtement d'étain agit comme flux pendant la soudure,grâce à quoi la surface galvanisée n'est pas détériorée.
L'enveloppe interne 10 est emmanchée à force dans Il'enveloppe externe 11, ce qui fait que cette dernière aide l'enveloppe interne à résister à la pression interne et que, en outre, elle protège ladite enveloppe interne contre tous autres efforts pouvant s'exercer pendant l'usage du tonneau. Il est désirable, cependant, qu'un espace renfermant de Pair soit ménagé entre l'enveloppe interne et l'enve- loppe externe pour retarder 11'échange de chaleur entre ces deux enveloppes ; àcet effet l'enveloppe externe est construite de manière qu'elle ne vienne en prise avec l'enveloppe interne que dans des régions locali- sées, lesquelles sont situées et sont conformées de manière telle qu'elles fournissent un support appro- prié à l'enveloppe interne.
C'est ainsi que la région médiane de l'enveloppe 10 est supportée par deux nervures circonférentielles ou gouttières 13,13 qui
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sont rivées, ou fixées de toute autre manière, sur la périphérie interne des demi-sections correspon- dantes de l'enveloppe 11, au voisinage du joint 12 de ladite enveloppe.
La partie médiane renflée de l'en- veloppe 11 est prolongée à chacune de ses extrémités de manière à former des jables cylindriques corres- pondants 14,14 ; à l'éndroit de la jonction de ces jables et de la paroi latérale de l'enveloppe externe, ladite paroi latérale présente une série circonf éren- tielle de dentelures ou ondulations 15,15 convenable- ment espacées, chacune d'elles comportant une paroi parallèle à l'axe du tonneau et étant, en fait, un prolongement de la paroi du jableo Les dentelures 15 sont disposées au voisinage de la jonction arrondie de la paroi latérale et des extrémités (ou fonds) correspondantes de l'enveloppe interne 10 qu'elles supportent dans ces régions, des bandes correspon- dantes de matière isolante 16 (fibre d'asbeste par exemple)
étant placées entre les dentelures 15 et les angles de l'enveloppe interne 10. Les bandes isolantes lb absorbent partiellement les chocs et les cahots auxquels l'enveloppe interne est soumise.
Elles retardent aussi l'échange de chaleur entre l'enveloppe interne et les dentelures 15 ; fait que celles-ci sont espacées contribue à retarder cet échange de chaleur. Les dentelures 15 permettent aussi aux jables du tonneau de résister aux chocs appliqués parallèlement à l'axe du tonneau, le métal non défor- mé situé entre les dentelures assurant un effet d'arc-boutant pour renforcer les jables en ce qui concerne les chocs latéraux* La périphérie interne
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de chaque jable 14 présente une partie rentrante circonférentielle ménageant une région 17 permettant de saisir avec les mains le tonneau et de le manipu- ler plus facilement.
Les jables 14 sont encore renforcés par des pièces circonférentielles 19 à section angu- laire montées sur leurs angles extérieurs de manière à se prolonger sur la face périphérique externe des jables et sur leurs faces extrêmes. La partie de chaque pièce 19 qui se trouve sur la face extrême du jable présente une série circonférentielle de boutons, ou saillies, renflés 20,20.
Les boutons 20 forment des supports pour le tonneau lorsque ce dernier repose par une de ses extrémités ; ils'ensuit que l'usure aux extrémités se trouve localisée sur les boutons et que la galvanisation ne suse pas sur la plus grande partie de la surface des extrémités des jables; on réduit ainsi la rouille de ces parties- Les boutons 20 facilitent également l'empilage des tonneaux les uns sur les autres parce qu'ils sont suffisamment distants les uns des autres pour que les boutons d'un tonneau se placent entre les boutons du tonneau situé au-dessus; dans ces conditions, le mouvement latéral relatif des tonneaux est empêché par la venue en prise de leurs boutons- De préférence les pièces de renforcement 19 sont soudées aux jables .
Les extrémités (ou fonds) de l'en- veloppe externe 11 sont convenablement nervurées ou ondulées de manière qu'elles résistent mieux à la pression du contenu du tonneau exercée sur elles par les extrémités de l'enveloppe interne 10, afin de maintenir la capacité volumétrique du tonneau dans
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les limites légales spécifiées et à réduire la zone de contact entre l'enveloppe interne et l'enveloppe externe de manière que l'échange de chaleur soit réduit. Ces nervures ou ondulations, indiquées en 21, peuvent être disposées concentriquepent ou en étoile comme on le voit plus particulièrement sur la figure 2.
Les ouvertures pour des robinets prévus sur le coté et sur le fond de l'enveloppe interne 10 et l'ouverture pour la bonde ménagée dans le plan transversal médian de ladite enveloppe sont munies des garnitures (ou collets) habituelles et chacun de ces collets est muni ensuite d'une bague de renforcement. Les détails de l'ensemble de bonde sont plus particulièrement visibles sur la figure 3 sur laquelle on voit que la demi-section de l'enveloppe externe 11 est évidée en 23, sur son bord, pour rece- voir une bague 24 en acier au carbone. Au préalable ladite bague est montée au milieu d'une plaque rectan- gulaire percée ou support de bonde 26, à laquelle elle est soudée au bronze, ce dernier étant fondu au moyen d'un arc au charbon.
Après que l'enveloppe interne 10 et l'enveloppe externe 11 ont été assem- blées et que les demi-sections de cette dernière ont été soudées ensemble, on monte le support de bonde 26 avec la bague 24, formant un tout, sur la garniture de bonde 25, la bague étant ensuite soudée à cette dernière au moyen d'acier inoxydableo Les bords de la plaque 26 sont ensuite soudés à l'enveloppe extérieure au moyen d'alliage de bronze;. La soudure au bronze de la plaque 26 sur l'enveloppe extérieure est suffisamment- éloignée de la garniture de bonde 25 en acier inoxydable pour ne pas modifier les carac-
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téristiquesde l'acier inoxydable.
La surface externe de la bague 24 et de la garniture 25 est ensuite dressée et on applique sur elle une nouvelle quantité de soudure au bronze pour masquer toute la partie à découvert de l'acier au carbone formant la bague 24, l'enveloppe extérieure étant ainsi rendue insensible à la rouille dans cette région.
Les détails du robinet latéral du tonneau sont représentés sur la figure 1 sur laquelle on voit que le robinet est placé à l'extrémité exté- rieure dune gorge radiale, ou évidement, 28 formée dans le fond inférieur de l'enveloppe interne 10, ledit évidemeht se terminant., à son extrémité interne, par une cuvette peu profonde axiale 29 ménagée dans le fond de 1'enveloppe : cette organisation permet le soutirage maximum du contenu du tonneau sans inclinaison de celui-cio Le dispositif de robinet comprend une garniture , ou collet, 30 en acier inoxydable filetée pour recevoir une bague de renfor- cement 31.
Dans le tonneau fini, la bague 31 est disposée entre l'enveloppe interne 10 et l'enveloppe externe externe 11, sa face @ s'appliquant contre la face interne de 1 enveloppe externe et étant sensi- blement à l'alignement d'une ouverture 32 de cette dernière. En raison de la largeur radiale de la bague de renforcement, un alignement axial exact de ladite bague et de l'ouverture 32 n'est pas nécessaire.
L'enveloppe extérieure galvanisée est soudée au bronze sur la bague de renforcement autour du bord de l'ou- verture 32. Un robinet 33 de construction connue est monté dans la bague 31, l'extrémité externe dudit robinet affleurant l'extrémité externe de la bague.
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Ainsi qu'on le voit clairement sur le dessin, l'en- veloppe interne 10 et l'enveloppe externe 11 pré- sentent toutes deux un embouti en creux dans la région du robinet latéral de manière que ce dernier se trouve placé en dedans de la surface de roulement du tonneau et que les risques d'endommagement dudit robinet se trouvent ainsi réduits.
Le dispositif de robinet monté dans le fond supérieur du tonneau est logé dans un de creux embouti de l'enveloppe interne 10 et @ l'en- veloppe externe 11, d'un coté de leur axe. Le dispo- sitid comprend une garniture de robinet 35 en acier inoxydable filetée pour recevoir une bague de renfor- cement 36. Le fond supérieur de l'enveloppe externe 11 présente une ouverture 37 dans laquelle passe la bague 36 et un collier isolant 3 en asbeste ou autre matière analogue est placé entre la garniture et l'en- veloppe, autour de la bague 36. Un collier 39 à section en Z entoure la bague de renforcement, repose sur une bride voisine de l'extrémité inférieure de ladite bague et est soudé à la bride et à l'enve- loppe 11.
Le collier 39 est suffisamment plus grand que le corps de la bague de renforcement pour permet- tre un léger défaut d'alignement de cette bague et de/ l'ouverture 37.
Pour satisfaire aux prescriptions légales concernant le marqugge des tonneaux, tout en évitant que ce marquage constitue une partie perma- nente dudit tonneau, ce dernier est muni d'un faux :film fond 41 dans lequel peuvent être formées par emboutis- sage les marques et indications requises. Le faux fond 41 est monté sur le tonneau par dessus le fond supérieur de 1*enveloppe externe 11 et il est fixé
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sur elle par soudure à sa périphérie. Le faux fond est percé d'une ouverture 42 dans laquelle passe la bague 36 et il est soudé sur le collier 39 autour de ladite ouverture 42. Un robinet tel que le robinet 33 peut être monté dans la bague 36.
Le tonneau est capable de supporter les conditions de service rigoureuses auxquelles il est soumis et il permet d'obtenir les autres résultats spécifiés au début de la présente description.
La construction représentée sur les figures 4 et 5, laquelle est plus specialement applicable aux récipients ayant la capacité d'une barrique entière, est sensiblement la même que celle des figures 1 à 3 avec cette différence que les jables sont renforcés de manière qu'ils résistent mieux aux chocs se produisant en service. Comme on le voit sur le dessin, les jables 14a sont renforcés par une série circonférentielle de pièces individuelles de renforcement 45,45 relativement écartées les unes des autres et coïncidant de préférence avec des saillies alternées 20a formées sur la pièce de renforcement externe annulaire 19a.
Chaque pièce de renforcement 45 est constituée par une bande de métal épais repliée sensiblement sous la forme rectangulaire et ajustée dans les jables de manière à venir en contact avec ses parois périphériques interne et externe et avec les parois extrêmes correspondantes. Les fonds ou parois extrêmes de Il'enveloppe interne lUa peuvent sappliquer contre les extrémités internes desdites pièces 45.Si on le désire les pièces de renforcement 45 peuvent être soudées par points aux parois périphé- riques interne et externe des jables de manière que
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lesdites pièces soient maintenues en place de façon immuable.
La paroi périphérique interne de chaque jable 14a présente des évidements locaux entre les pièces de renforcement adjacentes 45 de manière à ménager des régions 46,46 fournissant une prise facile. La construction donne une résistance accrue aux parties du tonneau qui sont soumises aux efforts les plus grands.
Dans la construction représentée sur la figure, 6, laquelle est spécialement appli- cable au cas des quartauts, l'enveloppe externe llb est beaucoup plus grande que l'enveloppe interne 10b.
Pour que cette dernière se trouve convenablement supportée dans l'enveloppe externe, on munit chaque fond du tonneau d'un dispositif annulaire de support 48 en forme de cuvette fixé à l'intérieur de l'enve- loppe externe par rivure ou soudure dans la région du fond de l'enveloppe externe qui est voisine du jable 14b. L'angle arrondi à la jonction de la paroi latérale et du fond de l'enveloppe interne 10b s'applique dans la surface concave du dispositif 48 en forme de cuvette, une bande isolante 16b en composition d'asbeste étant disposée entre ces pièces.
Cette construction permet de donner à l'extérieur du tonneau la dimension des tonneaux en bois de même capacité.
Sur la figure 7, on a représenté une variante de montage de robinet supérieur. Comme on le voit sur cette figure, l'enveloppe interne 10c du tonneau présente une garniture de robinet 50 faisant corps avec elle. L'enveloppe externe 11c présente une ouverture 51 assez grahde et une
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garniture 52 en composition d'asbeste est placée autour de la garniture de robinet 50 entre cette garniture et l'enveloppe externe. Une pièces d'espa- oement annulaire 53 en forme d'U renversé en section transversale (l'une des branches de l'U étant plus courte que l'autre) est assemblée avec une bague de renforcement 54 à laquelle est soudée, ou brasée au cuivre, sa longue branche comme le montre le dessin.
L'ensemble est ensuite monté sur le tonneau par emboîtement de la bague de renforcement sur la garniture de robinet et par soudure à l'argent de ces pièces. La petite branche de la pièce d'espace- ment 53, qui repose sur l'enveloppe externe Il.± autour de 1+ouverture 51, est Soudée par son bord à ladite enveloppe. Un faux fond 55 est monté sur le fond supérieur du tonneau ; est percé d'une ouverture 56 concentrique à la garniture de robinet 50, ce faux fond reposant sur la, pièce d'espacement 53 et étant soudé sur elle autour de l'ouverture 5b.
La construction qui vient d'être décrite, de même que les dispositifs de robinet et de bonde précédemment décrits, , réalisent une liaison étanche entre l'enve- loppe interne et l'enveloppe externe : il s'ensuit qu'une chambre remplie d'air se trouve ménagée entre ces deux enveloppes et que l'échange de chaleur entre l'intérieur et l'extérieur du tonneau est retardé.
L'invention permet de fabriquer des tonneaux métalliques de capacités diverses, lesdits 'tonneaux ayant les mêmes dimensions extérieures que les tonneaux en bois de même capacité- Les tonneaux résistent très bien à la manutention habituelle brutale des tonneaux de ce genre; ils conservent leur
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contenu en parfait état et ils procurent les divers avantages indiqués au début du présent mémoire.
D'autres variantes pourraient être apportées aux dispositifs décrits sans que l'économie de l'invention s'en trouve altérée.