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"Emballage métallique extraléger destiné à recevoir des liquides sujets à des variations de volume", Cette' invention est relative à la technique de fabrica- tion industrielle d'emballages métalliques, plus spécialement de fats dits extralégers susceptibles d'être soumis à des variations de wlume, respectivement de pression, dans des li- mites relativement grandes par suite des variations de la. tem- pérature du, contenu, respectivement de l'atmosphère ambiante.
Le but de cette invention est de r meitre 'la fabrica- tion industrielle de tels fats à usage unique utilisant un minimum de métal, c'est-à-dire susceptible d'être livres à des prix réduits, favorisant l'économie d'une distribution par emballages perdus.
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Il apparaît superflu d'insister longuement sur les nom- breux inconvénients Qui sc rattachent, sur les plans pratique et économique, à l'usage des emballages repris ou de réemploi tels que prix de fabrication élève, transport, nettoyage et reconditionnement, détérioration et perte, etc,
On a déjà proposé, pour la fabrication industrielle de pareils fats, de faire usage d'épaisseurs de métal relativement réduites moyennant l'adoption d'une configuration particulière .
du corps de 1'emballage, notamment par des moulures relative- ment nombreuses et profondes,
Dans cette conception, on a également envisagé de réaliser de tels corps de fats en sorte qu'ils soient susceptibles de se déformer dlastiquement dans certaines limites au prorata des sollicitations axiales résultant de variations sensibles de températures,
Les moyens déjà proposés sont certainement efficaces dans certaines limites de température et de pression,
On doit néanmoins leur reprocher, dans certaines circon- stances, un manque de souplesse, c'est-à-dire de sensibilité à des variations de température et de pression moins impor- . tantes mais susceptibles néanmoins d'être préjudiciables.
D'aucuns impliquent même des déformations axiales du corps du fat provoquant des variations de hauteur de celui-ci, variations pouvant être très préjudiciables, notamment dans le cas de gerbage de tels fats.
La présente invention est essentiellement basée sur une notion très particulière révélée par des longues observations, selon laquelle il est essentiel que, pratiquement, toutes les sollicitations résultant des variations de température du contenu et du contenant soient absorbées, respectivement compen- sées, par l'un des fonds, Il a été établi que, moyennant cette condition, l'emballage devenait extrêmement soumis aux variations
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volumétriques sans aucun préjudice ni pour le contenant ni pour le contenu.
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Dès lors, selon 1'invention, l'emballage métallique est réalisé à partir d'un corps normal, par exemple en épaisseur relativement réduite et sous la forme d'une virole pouvant présenter des moulures multiples et relativement profondes, le dessus étant exécuté de la Manière traditionnelle nais
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le fond étant aménagé de naniure à réaliser une membrane drincm- ment déformable, dans des conditions telles que, quelles que soient les limites de déformation, 1 adite membrane reste in-
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cluse dans le corps de l'enballage en sorte que celui-ci en po- sition droite ou gerbée, demeure parfaitement stable, le corps étant préservé de sollicitations qui pourraient affaiblir la résistance axiale.
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En vue de' satisfaire à ces conditions multiples, le fond sera généralement conditionné afin de constituer une membrane telle qu'à température ambiante normale, elle occupe une posi- tion inférieure rentrée dans le corps de l'emballage, Cette position sera déterminée par la conformation initiale de la
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meMbrane et la manière dont elle sera prcalablencnt profilée en sorte d'en conditionner les déformations. forme
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Un premier noycn consiste :1. donner, '1 ladite mCr.1.brane, une / convoie ou ondulée forme telle que ladite convexit4 prenne une forr.1c concave en rapport avec la d r.rce^zon résultant du refroidissement du contenu et que ladite nenbrane tende '.1 :::
'0- prendre sa forme initiale sous les effets de la surpression intérieure pouvant provenir d'une élévation de tend('rature soit
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en raison des conditions climatiques, soit par des causes acci- dentelles.
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Un autre noyen consiste a conditionner ladite membrane rentrante a la rnaniere d'un soufflet dont le d6ploienent au moins partiel serait provoque par la dépression nonentancc de
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l'intérieur de l'emballage) ce soufflet présentant toute la souplesse et la déformabilité élastique nécessaires pour absorber fidèlement les variations de poussée axiale consé- cutives d des variations de température entre des tempéra- turcs limites minimum et maximum qui peuvent être remarquables.
Selon l'invention ladite membrane sera déterminée en forme . et dimensions d'une telle manière que la différence de volume avant et âpres déformation soit au moins égale à la diffé- rance de volume du contenu avant et aprés contraction.
Ce fond, aménagé sous la forme d'une membrane, peut être réalise en toute matière convenante telle que métal, matière synthétique, matière composite ou autre, armée ou non, , Ladite membrane pourra, telle quelle, réaliser le fond de l'emballage serti sur le corps ou fixé sur celui-ci par tout moyen adéquat. Ou bien cette membrane pourra être assortie d'un moyen de protection constitue soit par un anneau serti soit par un second fond lequel devra néanmoins être ajouré ou, en tout cas, être conditionné de toute manière adéquate pour permettre les mouvements d'air au prorata des effets d'as- piration ou de compression de ladite membrane.
Il est incontestable qu'un fût complètement rempli de liquide confère l'emballage une résistance aux sollici- tations extérieures notablement accrue. D'autre part, on sait aussi qu'il est pratiquement impossible d'assurer un remplissage total d'un fat mais, au contraire que le niveau du liquide est surmonte d'un peu d'air qui reste emprisonne;
cc dernier subit inévitablement des variations de volume ducs surtout .\ la contraction du liquide qui aura pour effet d'augmenter le volume de cet air, occasionnant ainsi une sensible dépression à l'intérieur du fût,
C'est dans ces conditions que, sous l'effet de la
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pression atmosphérique, la membrane aisément déformable sera sollicitée d'une telle manière qu'elle assurera pratiquement un remplissage total de la capacité réduite du fût légère- ment réduite par ladite déformation de la membrane et ce sans qu'il n'en résulte des tensions préjudiciables sur le corps même du fût,
La disposition en regard de ladite membrane d'un fond de protection ajoure peut constituer un moyen de sécurité supplémentaire. En effet, on peut envisager deux cas limites, respectivement la chute du fût, sur le fond ou la chute du fût sur le dessus, Dans les deux cas, l'air se trouvant entre ladite membrane et ledit fond de protection ajouré remplira un rôle de frein. En 'Effet, l'impact étant provoque d'une manière quasi instantanée etl'air se trouvant entre la membrane et le fond ajouré ayant un volume de quelques litres, ce dernier tentera à s'édchapper par les ouvertures présentées par ledit fond de protection.
L'écoulement de l'air se fera donc sous une cer- taine résistance, ce qui diminuera l'importance de la déformation de la membrane, soutenue, en quelque sorte, par un coussin d'air.
Les caractéristiques selon l'invention pourront être mises en oeuvre sous des formes et dans des dimensions essentiel- lement variables au prorata des applications envisagées, c'est- à-dire de la capacité des emballages, de la nature du contenu et des conditions de milieu envisagées.
C'es;t donc à simple titre d'exemple, sans aucun caractère limitatif d'aucune sorte, que des exécutions sont décrites avec plis de détais ci-après, en se référant aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente, en vue en élévation avec coupe radiale, dans sa partie inférieure, un emballage conforme à l'invention; la figure 2 représente à échelle agrandie la partie
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indiquée en p2à la figure 1 ; la figure 3 est semblable ' la figure 1, la membrane étant représentée après déformation maximale vers l'intérieur de l'emballage; la figure 4 représente . échelle agrandie la partie in- diqueée en P4à la figure 3; la figure 5 représente une portion de la membrane protégée par un fond plat muni d'une capsule sertie;
la figure 6 est semblable à la figure 2 et représente une autre variante d'exécution; la figure 7 est une vue semblable à la figure c, montrant encore une autre variante d'exécution.
Dans ces différentes figures, l'emballage métallique est réalisé sous la forme d'un fat d'une capacité de l'ordre de 50 à 220 litres, dont le corps cylindrique 1 présente, de la manière connue, une série de moulures 2, un dessus normal et un fond 4 conditionné selon !'invention,
Le corps de fût 1 et le dessus 3 peuvent être réalisés de la manière traditionnelle, en épaisseur relativement très ré- duite, par exemple, de l'ordre de 4/10 a 6/10, Le fond ,) peut être réalisé en une épaisseur de 0,2 à 0,35 sous la forme d'une membrane éminemment déformable, en l'occurrence profilée en sorte de présenter une partie centrale bombée 5 raccordée dune! ! partie périphérique d'allure torique 6, ce fond étant serti de la manière usuelle sur le corps de fût 1.
Moyennant cette disposition, on obtiendra que, lorsque l'intérieur de l'em- ballage est mis en dépression, par exemple suite au refroi- dissement de son contenu, ladite membrane 4 se déformera jusqu'à une limite maximale représentée à la figure 3, En cas de sur- pression ultérieure, ladite membranc 4 pourra subir toute dé- formation corrélative en sens inverse, d'une telle manière qu'aucune partie de l'emballage, respectivement le corps 1,
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le dessus 3 et le fond 4, ne sera jamais soumise à une solli- citation préjudiciable.
Conne représente plus clairement aux figures 2 et 4, le sertissage de la membrane 4, au corps de fût 1 pourra être renforce par une bande de sertissage complémentaire 1 telle que ledit sertissage présente, en l'occurrence, sept ou huit épaisseurs de métal.
En raison de sa grande déformabilité, la membrane 4 pourrait être exécutée en épaisseur et/ou dans des matériaux tels qu'elle constitue partie relativement vulnérable cenen- dant que, dar.s de nombreuses applications, cette membrane pourra parfaitement remplir l'office d'un fond normal,
On peut pourtant, dans certaines réalisations, désirer protéger cette membrane. Un premier moyen est schématise à la figure 5, Dans cette exécution, un second fond 8 forme le moyen de protection et il présente, en son centre, une ouver- ture 9 devant lamelle est fixé un opercule ajoure 10, Dans l'exécution schématisée à la figure 6, la protection de la mem- brane est assurée par un fond de protection 8 dont la partie . centrale présente des ajourements 11.
Ceux-ci pourraient d'aillcurs s'étendre sur toute l'étendue de ce fond de protection 3.
En ce qui concerne le profil de la membranc 4 essentiel- lement dewstiné à favoriser les déformations au prorata des sollicitations lors de la Mise.en dépression ou en pression du fût, il est évidemment variable. A titre d'exemple, une exécution scnsiblement différente de la précédente est schématisée 'dans la fleure 7, dans laquelle ladite membrane
4 est aménagée en forme de soufflet par ropliage de sa partie périphérique: 12, cette disposition étant également protégée par le fond de protection 8 présentant une partie centrale ajourée
11.
On observera que, dans les cxécutions des figures 6 et 7, le participe ' fond de protection 8, au renforcement du sertissage périphé-
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rique inférieur.
On pourrait encore imaginer de nombreuses autres for- mes pour ladite membrane ainsi que pour ses moyens de protection. ruelle que soit la forme adoptée, on observera que l'em- ballage peut être manutentionne, respectivement charge, de la manière traditionnelle. Plus particulièrement, si l'on y intro- , duit une substance d une certaine température sup6rieure à la température ambiante, on obtiendra que, lors du refroidisse- ment du contenu, l'intérieur du fût sera mis en dépression et la membrane 4, sous la sollicitation de la différence de pression entre la pression atmosphérique et la pression interne se déformera en vue de réduire ainsi, ipso facto, la capacité de l'emballage.
Il en résulte que la différence de pression, au cours du refroidissement du contenu,, sera pratiquement sta- bilisée en sorte que l'emballage restera soumis à des solli- citations minimales. Il en serait évidemment autrement si, comme dans les rats métalliques traditionnels, les fonds et lc corps sont relativement rigides étant donne que la contrac- tion du contenu corrélativement au refroidissement augmente- rait l'espace libre dans le fût avec, pour conséquence, une réduction sensible de la pression et, par conséquent, une résis- tance diminuée aux sollicitations extérieures.
Si l'on considère maintenant une élévation de la température de contenu, la pression interne résultante sera quasi entièrement absorbée par la déformation de ladite mem- brane 4 provoquant une augmentation de la capacité de l'em- ballage et, par conséquent, aussi une stabilité de l'emballage maigre l'expansion du contenu, Il en résulta que l'on pourra mettre en oeuvre, pour l'exécution de tels emballages m6talliqucs, même de grande capacité, des épaisseurs de tôle minimales inférieures à ce qui a été propose à ce jour, Il en résulte aussi que, par ce moyen relativement simple, on peut envisager d'adopter, dans tout genre d'exploitation,
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l'économie basée sur la notion de 1'emballage perdu,
L'intention s'étend évidemment à tous emballages ne-* talliques de tout format et de toutes dimensions, pour autant qu'ils appliquent les caractéristiques révélées par la pré- sente,
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Rr:Vr:rn CA TIOITS .
1.- Emballage métallique extraléger destine à rece- voir des liquides sujets à des variations de volume, caracté- risé en ce que l'un des fonds est réalise sous la forme d'une membrane défcrmable telle que la capacité de l'emballage varie eh fonction de la pression, respectivement de la dé- pression, intérieure de l'emballage afin de réduire les solli- citations de l'emballage et, par conséquent aussi, de réduire au minimum les épaisseurs de métal utilisé.