EP0993407A1 - Procede pour realiser un boitier aerosol a col filete - Google Patents

Procede pour realiser un boitier aerosol a col filete

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EP0993407A1
EP0993407A1 EP99904932A EP99904932A EP0993407A1 EP 0993407 A1 EP0993407 A1 EP 0993407A1 EP 99904932 A EP99904932 A EP 99904932A EP 99904932 A EP99904932 A EP 99904932A EP 0993407 A1 EP0993407 A1 EP 0993407A1
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EP
European Patent Office
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neck
ring
housing
central bore
metal case
Prior art date
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Granted
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EP99904932A
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German (de)
English (en)
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EP0993407B1 (fr
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Franck Flecheux
Jacques Granger
Bernard Schneider
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cebal Aerosol France
Original Assignee
Cebal SAS
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP0993407B1 publication Critical patent/EP0993407B1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D41/00—Caps, e.g. crown caps or crown seals, i.e. members having parts arranged for engagement with the external periphery of a neck or wall defining a pouring opening or discharge aperture; Protective cap-like covers for closure members, e.g. decorative covers of metal foil or paper
    • B65D41/02—Caps or cap-like covers without lines of weakness, tearing strips, tags, or like opening or removal devices
    • B65D41/04—Threaded or like caps or cap-like covers secured by rotation
    • B65D41/08—Threaded or like caps or cap-like covers secured by rotation engaging a threaded ring clamped on the external periphery of the neck or wall
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D1/00—Rigid or semi-rigid containers having bodies formed in one piece, e.g. by casting metallic material, by moulding plastics, by blowing vitreous material, by throwing ceramic material, by moulding pulped fibrous material or by deep-drawing operations performed on sheet material
    • B65D1/02—Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures, designed for pouring contents
    • B65D1/0223—Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures, designed for pouring contents characterised by shape
    • B65D1/023—Neck construction
    • B65D1/0246—Closure retaining means, e.g. beads, screw-threads
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining
    • Y10T29/49863—Assembling or joining with prestressing of part
    • Y10T29/4987—Elastic joining of parts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining
    • Y10T29/49908—Joining by deforming
    • Y10T29/49938—Radially expanding part in cavity, aperture, or hollow body
    • Y10T29/4994—Radially expanding internal tube

Definitions

  • the invention relates to a method of manufacturing metal cans, made of low carbon steel or aluminum alloy, produced by deep drawing, stamping - drawing, or by extrusion, the internal wall of which is covered with a protective coating and which are provided with a threaded neck intended to fix any type of removable head, for example aerosol spray dispensing heads, of the eco-refill type but also suitable for fixing a closure capsule.
  • the threading is generally carried out so far using an internal tool with a helical imprint, essentially playing a role of support and shaping mold, and an external tool acting as one or more knurls .
  • European patent application EP 0 510 291 (NUSSBAUM) describes an improved threading process, where the thread (s) is (are) shaped using internal tools and a external tool, the rotation of each of them being controlled in a coordinated manner and so that a slip is made between the material of the neck and each tool. This prevents the metal from the neck from accumulating and bending upstream of the external threading tool and is pushed back in the direction of advancement of the tool. The neck is then cut on the same device, that is to say without the container having been dismantled, leaving a bare surface on the rim surrounding the orifice, that is to say unprotected or free burrs.
  • the housing thus obtained does not allow the dispensing head to be placed precisely with respect to the rim and the shoulder. We cannot control the positioning of the heads well and this has harmful consequences both on the tightness of the assembly and on its aesthetic appearance.
  • the method according to the invention is a method of manufacturing a metal case comprising at least the following steps: a) production, for example by deep drawing, drawing - drawing, spinning or drawing-drawing, of a case having a bottom and a cylindrical wall or
  • step 25 of shape step possibly followed by a deposition of paint or varnish at least on the internal surface of the cylindrical wall, followed by an annealing treatment of the varnish; b) shrinking intended to make a neck on the open end of the housing, step possibly followed by a cut perpendicular to the axis of the housing
  • the method is characterized by the use of a ring, for example molded in plastic material (but it could also be in any other material: metal, machined or matrix, etc.), of generally toric shape, with an internal wall cylindrical, which we will call hereinafter central bore and a cylindrical outer surface provided with a thread.
  • the central bore has a diameter slightly greater than the outside diameter of the neck which has just been formed on the housing, so that the fitting of the ring can be done freely.
  • the thread produced on the outer surface of the ring is preferably a standard thread, for example with a triangular or trapezoidal section, more suitable for the precise positioning of the distributor head relative to the metal case.
  • a standard thread for example with a triangular or trapezoidal section, more suitable for the precise positioning of the distributor head relative to the metal case.
  • this step can be carried out during the same tightening phase of the housing, that is to say that these operations can be carried out on the same machine, the boxes being mounted on a rotary circular table whose rotation step by step brings them successively in front of different tools, adapted to each of these stages and mounted themselves on a circular tool plate.
  • a device of this type has already been described, for example in FR 1 434 1 77 (LECHNER).
  • the shape of the first end of the ring can be arranged so that it fits, hollow, on the shoulder of the case. It is also possible, preferably, to arrange a small shoulder on the neck, located at a certain distance from the rim of the neck. This distance can be very precise when the production of the shoulder is carried out in conjunction with the optional cutting of the end of the neck of step b).
  • the ring also has a surface which comes into abutment in contact with the shoulder arranged on the neck. This surface is for example obtained by making a shoulder in the central bore.
  • the shoulder made on the neck must be sufficiently "high" (radial height) so that it serves as a stop for the corresponding surface of the ring during its installation, that is to say before the swelling of the collar.
  • this stop system acting at the end of the fitting of the ring, the height of the neck which comes out of the central bore is controlled. It is advantageous, during a subsequent step, to roll outwards this part which exceeds the ring so that it traps it and prevents any axial movement of recoil.
  • the protruding height is therefore chosen so that it allows a rolled edge to be produced, for example by stamping. It depends on the outside diameter of the plastic ring and the inside diameter of the neck.
  • the swelling of the neck is preferably carried out over its entire length, so as to obtain the largest possible contact surface between the neck and the ring after swelling.
  • the strength of the connection between ring and neck depends on the extent of the swelling and the extent of their contact surface.
  • the extent of swelling is limited by the ductility of the neck material.
  • the contact surface depending at first order on purely geometric conditions, is an easier parameter to control.
  • the swelling consists in plastically deforming by expansion a metal which has already undergone a strong deformation during the shaping of the cylindrical box (deformation all the more strong as one is near the free edge of the box) then a strong constriction. The metal is therefore in a very hardened state, characterized by strong mechanical characteristics but a low residual ductility.
  • the limit value not to be exceeded depends on the nature of the metal and the geometry of the housing to be obtained and can be determined experimentally using simulation tests reproducing on the metal considered the thermo-mechanical conditions of the different stages of the shaping process considered.
  • a swelling will be carried out such that it results in an increment of plastic deformation greater than 2% at the level of the internal wall of the neck.
  • the upper limit of this plastic deformation increment varies as a function of the ductility of the chosen alloy, the strain-hardened state of which turns out to be favorable for good ductility in circumferential expansion.
  • the clearance between the bore of the ring and the neck remains close to a tenth of a millimeter and the diameter internal of the cervix is increased after swelling by about 0.3 mm, which corresponds to an increment of plastic deformation of about 2% at the internal wall of the cervix.
  • the process is advantageously followed by the following steps: e) rolling, for example by dabbing, of the end of the neck. f) smoothing, consisting in moving a wheel resting on the rim of the neck formed by rolling the previous step and intended to improve the surface condition of the layer of varnish
  • the edge is preferably rolled outwards, because in this case it allows the ring to be axially blocked, preventing any axial movement of withdrawal.
  • the function of the rolled edge is above all to improve the tightness of the assembly, because it forms a rim covered with varnish and rounded, that is to say of toroidal shape with circular section, much more suitable for the tightness that the raw cutting beverage, not covered, flat and not systematically free from burrs of the prior art.
  • this geometry eliminates any risk of contact of the packaged product with the metal slice possibly not protected by a varnish.
  • the varnished layer certainly suffers during rolling a new damage which results in a disturbed surface state, crossed by roughness and micro-cracks, quite similar to that which is observed on the threads obtained directly by knurling.
  • the following smoothing operation is intended to improve this surface condition, by plugging the cracks and leveling the roughness.
  • the ring is made of plastic, it is recommended to take into account the relaxation of stresses which inevitably occurs in such a material and which has the consequence of reducing the intensity of tightening a few hours after swelling. Taking into account the geometric manufacturing tolerances, it is possible that this loosening is significant, that is to say such that the ring can no longer resist the torque of unscrewing the head, which makes it trapped in the housing without for as much to ensure sealing. In such a situation, the housing becomes unfit for use.
  • a container with a metal case provided with a neck intended to be secured with any type of removable head (of the eco-refill type), the head being provided with fastening means, such as a thread, a bead or a latching groove, characterized in that it comprises a ring provided with fixing means complementary to those of the head, said ring adhering to the neck of the metal case with a sufficiently strong connection to resist detaching torque of the removable head.
  • the dispensing head is generally covered by a protective capsule which is provided with a cylindrical skirt which extends up to near the shoulder of the housing.
  • a protective capsule which is provided with a cylindrical skirt which extends up to near the shoulder of the housing.
  • this lower end of the skirt and the lower end of the ring with means for guaranteeing the inviolability of the container, for example a tamper-evident system by radial snap-fastening (vertical fastening). or notches inside a breakable tamper-evident band (plastic rings with tamper-evident and multi-notch notches).
  • the ring used in the context of this invention gives, by its presence, the possibility of having metal boxes of the eco-refill type provided with means of guarantee of inviolability.
  • the knurling used in the prior art not only leads to a rounded and imprecise thread but does not allow a sufficiently steep relief to be produced, making it possible to trap a band of guarantee of inviolability.
  • this abrupt relief can be easily obtained during molding, for example by giving a larger outside diameter to the first end of the ring.
  • This end thus plays the role of a counter-ring, the rim of which can trap a tamper-proof band, for example connected to the lower end of a capsule skirt by a plurality of breakable bridges, such as that described in EP 0 107 680. It is also possible to equip this counter ring with ratchet teeth and reproduce the means of guaranteeing inviolability described in FR 2 665 142. The latter have the advantage of not requiring a significant torque to detach the strip.
  • Figure 1 shows a housing with threaded neck of the prior art associated with a distributor head base having a bore intended to receive the pump which makes it possible to distribute the product in the form of spray.
  • FIG. 2 represents a housing with a threaded neck intended for fixing an aerosol dispenser produced according to the invention.
  • FIG. 3 shows in diametrical half-section an enlarged view of the neck and of the ring obtained by the method according to the invention, after fitting of the ring, swelling of the neck and rolling of the free edge of the neck.
  • the free end of the neck before rolling is shown in broken lines.
  • the housing 1, illustrated in FIG. 2, is made of aluminum alloy 1050A. It is composed of a bottom 2 and a cylindrical wall 3, with a diameter of 35 mm. Its free end has been shaped into a neck 4, substantially cylindrical, of height and diameter substantially equal to 10 mm and 15 mm respectively.
  • the ring 5 is made of polypropylene. It is kept fixed on the neck 4 thanks to the swelling of the neck produced according to the invention and to the rolling of the end 48 of the neck 4 leading to the formation of a rounded drink 6, that is to say having a circular toric shape, and always coated with varnish .
  • the rim 6 constitutes the edge - here rounded - of the open end of the housing surrounding its orifice 7.
  • the ring 5 more easily visible in the half-section of Figure 3, is made of molded polypropylene. It has a generally toroidal shape, with a central bore 52 and a cylindrical external surface 55 provided with a thread 54.
  • the central bore 52 has a diameter slightly greater than the external diameter of the neck of the housing obtained by shrinking (0.1 mm on average, 0.3 mm maximum), so that the fitting of the ring can be done freely.
  • the thread 54 produced on the outer surface 55 of the ring 5 is a standard thread with a triangular section.
  • the ring also has a shoulder 53 produced in the central bore 52, the small recessed surface being intended to come into abutment on the shoulder 41 produced on the neck 4 of the housing at the end of fitting of the ring 5 on the neck 4.
  • method for making the housing of this example comprises the conventional steps for producing an aerosol can made of aluminum alloy:
  • the shrinking is carried out gradually by dabbing in several passes with form dies, the last taking the desired shape of the shoulder
  • a small shoulder 41 is arranged on the neck, located at a precise distance from the upper end 49 of the neck 4.
  • the height of the part 48 of the neck 4 which comes out of the central bore 52 is controlled.
  • the first end 51 of the ring is molded so that it has a shape of a counter-ring 56 on which it is possible to anchor a band of guarantee of inviolability.
  • the swelling is here achieved by buffering, that is to say by means of a central tool which is introduced into the orifice by forcing the free edge.
  • the conical then cylindrical shape of the stamping tool requires plastic swelling increasing the diameter of the external surface 42 of the neck 4 by about 0.5 mm, over the entire length L of the cylindrical part of the neck. A strong bond is thus obtained over the entire contact surface between the neck and the bore of the ring.
  • the central bore of the ring is provided with longitudinal grooves, which makes it possible to prevent any risk of loosening due to the relaxation of the stresses which occurs a certain time after the swelling.
  • the end 48 of the neck 4 beyond the ring is then rolled by stamping.
  • the rounded edge 6 thus formed axially blocks the ring, and above all constitutes a rounded lip, always covered with varnish, promoting the tightness of the screwed assemblies of the housing + head.
  • the following smoothing operation intended to improve the surface condition of the varnish at the level of the rounded rolled edge, consists in passing a knurled wheel over said rolled edge with very little pressing force, just sufficient to smooth the rough edges created. on the varnish and plug the cavities created in the previous steps.
  • the ring according to the invention is fixed securely to the neck since it resists a sliding torque greater than 20 Nm.
  • This value can be compared to range of values of the unscrewing torques to be applied to sealing rings, located between 2 and 8 Nm, in particular in standard AFNOR NF H 35103 (glass rings and capsules).
  • the varnish is less damaged on the inner wall of the neck, which makes the housing less susceptible to corrosion by the packaged product.
  • the ring is positioned so that the distributor head is tightly fixed and is in a precise, repetitive position, with a controlled clearance between skirt and shoulder, favorable for improving the aesthetic appearance of the assembly. .
  • a metal eco-refill case can be fitted with a dispensing head protected by a tamper-evident guarantee strip.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)
  • Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)
  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)

Abstract

Procédé de fabrication d'un boîtier métallique (1) muni d'un col fileté destiné à fixer tout type de tête amovible comprenant au moins les étapes suivantes: a) réalisation d'un boîtier ayant un fond et une paroi cylindrique ou de forme; b) mise en forme d'un col (4) sur l'extrémité ouverte du boîtier; c) utilisation d'une bague (5), munie d'un alésage central (52) et d'un filetage (54) sur sa surface extérieure (55), et emmanchement de ladite bague (5) par son alésage central (52) autour du col (4) formé à l'étape précédente; d) gonflement plastique dudit col (4), le diamètre de la surface extérieure (42) du col (4) étant porté à une valeur supérieure à la valeur diamètre intérieur de l'alésage central (52) de la bague (5) au repos.

Description

PROCEDE POUR REALISER UN BOITIER AEROSOL A COL FILETE
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention concerne un procédé de fabrication de boîtes métalliques, en acier à bas carbone ou en alliage d'aluminium, réalisées par emboutissage profond, emboutissage - étirage, ou par extrusion, dont la paroi interne est recouverte d'un revêtement protecteur et qui sont munies d'un col fileté destiné à fixer tout type de tête amovible, par exemple des têtes distributrices de sprays aérosols, de type éco-recharge mais apte également à la fixation d'une capsule de fermeture.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Suivant la pratique courante, telle que celle décrite dans GB 1 445 758, on réalise, à partir de pièces rondes et plates en acier à bas carbone ou en alliage d'aluminium, par emboutissage profond, emboutissage-étirage de flans ou extrusion arrière (filage par choc) de pions des boîtes possédant un fond et une paroi cylindrique. Une fois formées, ces boîtes sont en général vernies sur leur paroi intérieure, peintes et/ou vernies sur leur paroi extérieure. L'extrémité ouverte de la boîte est ensuite mise en forme d'un col cylindrique de plus faible diamètre, subissant ainsi une forte déformation plastique par retreint.
Pour des raisons pratiques d'application au rouleau ou au pistolet, il est avantageux de déposer la peinture ou le vernis sur la paroi cylindrique, avant d'avoir effectué le retreint. Le vernissage de la paroi interne est nécessaire pour toutes sortes d'applications, de façon à éviter le contact du métal nu avec le contenu de la boîte. La surface métallique doit en effet être bien protégée pendant toute la durée d'utilisation de la boîte et il est important que le vernis intérieur recouvre cette surface de manière intégrale et continue. On a développé dans l'art antérieur des peintures et des vernis capables de subir le retreint sans dommages. Etant donné que le métal employé, acier à bas carbone ou alliage d'aluminium, est un matériau d'emballage peu onéreux et facile à recycler, il a semblé avantageux de développer des récipients sur lesquels pourraient être vissées des têtes distributrices de sprays aérosols ou encore des couvercles, comme c'est le cas pour des flacons en verre ou en matière plastique. Le récipient peut être par exemple vendu plein et simplement recouvert d'une capsule vissée. L'utilisateur visse et dévisse selon son besoin la tête distributrice, destinée à un usage multiple. Le récipient peut être ensuite rempli à nouveau, ou encore jeté par le consommateur avec d'autres déchets et conduit au recyclage.
Pour obtenir de tels récipients métalliques, aptes au principe de l'"éco- recharge", il faut pouvoir réaliser un filetage, par exemple sur le col du récipient, destiné à participer à la fixation de tout type de tête. Il est nécessaire que la réalisation de ce filetage n'endommage pas la couche de vernis décrite précédemment, qui a déjà subi le fort retreint destiné à la mise en forme du col et qui doit toujours conserver ses propriétés protectrices.
La réalisation du filetage est effectuée en général jusqu'à présent à l'aide d'un outillage interne à empreinte hélicoïdale, jouant essentiellement un rôle d'appui et de moule de conformation, et d'un outillage externe agissant comme une ou plusieurs molettes. La demande de brevet européen EP 0 510 291 (NUSSBAUM) décrit un procédé de réalisation de filetage amélioré, où le(s) filet(s) est(sont) mis en forme à l'aide d'un outillage interne et d'un outillage externe, la mise en rotation de chacun d'entre eux étant pilotée de façon coordonnée et de telle sorte qu'un glissement soit effectué entre la matière du col et chaque outillage. Ainsi, on évite que le métal du col s'accumule et se plie en amont de l'outillage externe de filetage et se trouve repoussé dans le sens d'avancement de l'outillage. Le col est ensuite découpé sur le même dispositif, c'est-à-dire sans que le récipient ait été démonté, en laissant une surface nue sur le buvant entourant l'orifice, c'est-à-dire non protégée, ni exempte de bavures.
s PROBLEME POSE
Même si un certain glissement est assuré entre les outillages et le matériau du col, il n'est pas possible d'éviter que le vernis subisse un nouvel endommagement. On observe ainsi des microcraquelures sur le vernis au w niveau du filetage, tant du côté extérieur que du côté intérieur de la paroi du col. Ces craquelures rendent le boîtier plus sensible à la corrosion par le produit conditionné.
De plus, le boîtier ainsi obtenu ne permet pas de placer la tête distributrice de 15 façon précise par rapport au buvant et à l'épaule. On ne peut pas bien contrôler le positionnement des têtes et ceci a des conséquences néfastes tant sur l'étanchéité de l'assemblage que sur son aspect esthétique.
OBJET DE L'INVENTION
20
Le procédé selon l'invention est un procédé de fabrication d'un boîtier métallique comprenant au moins les étapes suivantes: a) réalisation, par exemple par emboutissage profond, emboutissage - étirage, filage ou filage-étirage, d'un boîtier ayant un fond et une paroi cylindrique ou
25 de forme, étape éventuellement suivie par un dépôt de peinture ou de vernis au moins sur la surface interne de la paroi cylindrique, suivi d'un traitement de recuit du vernis; b) retreint destiné à réaliser un col sur l'extrémité ouverte du boîtier, étape éventuellement suivie d'une découpe perpendiculaire à l'axe du boîtier de
30 l'extrémité ouverte du col; c) utilisation d'une bague, munie d'un alésage central et d'un filetage sur sa surface extérieure, et enfilage de ladite bague par son alésage central autour du col formé à l'étape précédente, opération que nous appellerons par la suite "emmanchement"; et caractérisé en ce qu'il est complété par l'étape suivante: d) gonflement plastique dudit col, le diamètre extérieur du col étant porté à une valeur supérieure à la valeur du diamètre intérieur de l'alésage central de la bague au repos.
Le procédé se caractérise par l'emploi d'une bague, par exemple moulée en matière plastique (mais il pourrait également être en toute autre matière: en métal, usiné ou matrice, etc.), de forme globalement torique, avec une paroi interne cylindrique, que nous appellerons par la suite alésage central et une surface extérieure cylindrique munie d'un filetage. L'alésage central a un diamètre légèrement supérieur au diamètre extérieur du col qui vient d'être formé sur le boîtier, de façon à ce que l'emmanchement de la bague puisse se faire librement.
Le filetage réalisé sur la surface extérieure de la bague est un filetage de préférence standard, par exemple à section triangulaire ou trapézoïdale, plus apte au positionnement précis de la tête de distributeur par rapport au boîtier métallique. En effet, le filet obtenu dans l'art antérieur, c'est-à-dire directement par moletage sur le col était arrondi et de ce fait peu précis. De plus, le moletage n'étant plus nécessaire pour réaliser le filetage, il n'y a pas d'endommagement supplémentaire du vernis au niveau de la surface interne du col du boîtier.
Enfin le choix d'une bague en matière plastique, associée à une tête distributrice dont la jupe de fixation est également en matière plastique, assure de meilleures conditions d'étanchéité à la fixation par vissage de ladite tête distributrice. Une première extrémité de la bague est amenée au regard du col du boîtier qui a été obtenu par retreint au cours de l'étape précédente b) puis ledit col est introduit à l'intérieur de l'alésage central de ladite bague. Il s'agit d'un mouvement relatif: cette opération d'emmanchement peut également se faire en déplaçant la bague et en maintenant immobile le boîtier. Dans un tel cas, on peut réaliser cette étape, comme la précédente et les suivantes, au cours d'une même phase de serrage du boîtier, c'est-à-dire que ces opérations peuvent être effectuées sur une même machine, les boîtes étant montées sur une table circulaire tournante dont la rotation pas à pas les amène successivement en face d'outils différents, adaptés à chacune de ces étapes et montés eux-mêmes sur une plaque porte-outils circulaire. Un dispositif de ce type a déjà été décrit, par exemple dans FR 1 434 1 77 (LECHNER).
Comme on cherche un positionnement précis des têtes à fixer sur le boîtier, il est souhaitable de placer la bague de façon précise sur le col et d'aménager un système de butée qui assure un bon positionnement en fin d'emmanchement. On peut aménager la forme de l'extrémité première de la bague de façon à ce qu'elle épouse, en creux, l'épaule du boîtier. On peut également, de préférence, aménager un petit épaulement sur le col, situé à une certaine distance du buvant du col. Cette distance peut être très précise lorsque la réalisation de l'épaulement est effectuée conjointement à la découpe optionnelle de l'extrémité du col de l'étape b). La bague possède également une surface qui arrive en butée au contact de l'épaulement aménagé sur le col. Cette surface est par exemple obtenue en réalisant un épaulement dans l'alésage central. L'épaulement réalisé sur le col doit être suffisamment "haut" (hauteur radiale) pour qu'il serve de butée à la surface correspondante de la bague au cours de sa mise en place, c'est-à-dire avant le gonflement du col. Pαr ce système de butée agissant en fin d'emmanchement de la bague, on contrôle la hauteur du col qui sort de l'alésage central. Il est avantageux, au cours d'une étape ultérieure, de rouler vers l'extérieur cette partie qui dépasse la bague de façon à ce qu'elle le piège et empêche tout mouvement axial de recul. La hauteur de dépassement est donc choisie de telle sorte qu'elle permette de réaliser un bord roulé, par exemple par tamponnage. Elle dépend du diamètre extérieur de la bague plastique et du diamètre intérieur du col.
Une fois la bague emmanchée et maintenue en butée contre le col, on réalise , par exemple par tamponnage, un gonflement du col et de la bague qui l'entoure, le gonflement de col se faisant dans le domaine des déformations plastiques, c'est-à-dire irréversibles, le diamètre final, après retour élastique, étant légèrement supérieur au diamètre de l'alésage central de la bague au repos, c'est-à-dire dans l'état initial libre de toute contrainte mécanique.
Le gonflement du col est de préférence réalisé sur toute sa longueur, de façon à obtenir la surface de contact la plus grande possible entre le col et la bague après gonflement.
En effectuant une telle déformation et en s'assurant que l'effet du retour élastique de l'alésage central de la bague est supérieur à celui du retour élastique du col, ce qui est facilement assuré lorsque la bague est en matière plastique, on obtient une liaison forte entre la bague et le col, sur toute leur surface de contact. La force de la liaison entre bague et col dépend de l'ampleur du gonflement et de l'étendue de leur surface de contact. L'ampleur du gonflement est limitée par la ductilité du matériau du col. La surface de contact, dépendant au premier ordre de conditions purement géométriques, est un paramètre plus facile à contrôler. Le gonflement consiste à déformer plastiquement par expansion un métal qui a déjà subi une forte déformation au cours de la mise en forme de la boîte cylindrique (déformation d'autant plus forte que l'on se trouve à proximité du bord libre de la boîte) puis un fort retreint. Le métal est de ce fait dans un état très écroui, caractérisé par de fortes caractéristiques mécaniques mais une ductilité résiduelle faible.
La demanderesse a constaté avec surprise que cette ductilité résiduelle était en fait plus importante que prévue, en raison du chemin de déformation particulier imposé au métal: un retreint puis une expansion circonférentiels, les axes principaux de déformation restant à tout moment parrallèles aux directions axiale, radiale et orthoradiale. Toutefois, bien que le métal se révèle en fait plus ductile que prévu, il est souhaitable de viser un décalage entre diamètre de l'alésage de la bague et le diamètre initial du col formé à l'étape b) suffisamment important pour faciliter l'emmanchement de la bague sur le col mais suffisamment faible pour éviter que le gonflement ne conduise à une striction, voire à une rupture du métal.
La valeur limite à ne pas dépasser est fonction de la nature du métal et de la géométrie du boîtier à obtenir et peut être déterminée expérimentalement à l'aide d'essais de simulation reproduisant sur le métal considéré les conditions thermo-mécaniques des différentes étapes du procédé de mise en forme considéré. De préférence, on effectuera un gonflement tel qu'il se traduit par un incrément de déformation plastique supérieur à 2% au niveau de la paroi interne du col. La limite supérieure de cet incrément de déformation plastique varie en fonction de la ductilité de l'alliage choisi, dont l'état écroui par retreint se révèle être favorable à une bonne ductilité en expansion circonférentielle.
Dans notre exemple, correspondant à une géométrie particulière de boîtier en alliage 1050A (diamètre interne du col de l'ordre de 15 mm), le jeu entre alésage de la bague et col reste voisin du dixième de millimètre et le diamètre interne du col est augmenté après gonflement de 0,3 mm environ, ce qui correspond à un incrément de déformation plastique de 2% environ au niveau de la paroi interne du col.
A l'issue du gonflement, nous obtenons donc une liaison forte sur toute la surface de contact entre le col et l'alésage de la bague. Cette liaison est quantifiable en mesurant le couple de desserrage nécessaire pour désolidariser la bague du col, que nous appellerons par la suite couple de glissement. On constate dans notre exemple que le couple de glissement dépasse 20 Nm, c'est-à-dire qu'il est largement supérieur aux couples nécessaires pour visser et dévisser la tête amovible. Pour estimer l'ordre de grandeur de ces derniers, on peut se référer à la norme NF H 35103 relative aux bagues de verrerie.
Le procédé est avantageusement suivi des étapes suivantes: e) roulage, par exemple par tamponnage, de l'extrémité du col. f) lissage, consistant à déplacer une molette en appui sur le buvant du col formé par le roulage de l'étape précédente et destiné à améliorer l'état de surface de la couche de vernis
Le bord est roulé de préférence vers l'extérieur, car il permet dans ce cas de bloquer axialement la bague, en empêchant tout mouvement axial de retrait. Toutefois, la fonction du bord roulé est avant tout d'améliorer l'étanchéité de l'assemblage, car il forme un buvant recouvert de vernis et arrondi, c'est-à-dire de forme torique à section circulaire, beaucoup plus apte à l'étanchéité que le buvant brut de découpe, non recouvert, plat et non systématiquement exempt de bavures de l'art antérieur. De plus, cette géométrie écarte tout risque de contact du produit conditionné avec la tranche de métal éventuellement non protégée par un vernis. La couche vernie subit certes au cours du roulage un nouvel endommagement qui se traduit par un état de surface perturbé, traversé d'aspérités et de micro-craquelures, assez semblable à celui que l'on observe sur les filets obtenus directement par moletage. L'opération suivante de lissage est destinée à améliorer cet état de surface , par bouchage des craquelures et nivellement des aspérités.
Ces deux opérations supplémentaires permettent ainsi d'atteindre une étanchéité de l'assemblage boîtier + tête particulièrement satisfaisante.
Si la bague est en matière plastique, il est recommandé de tenir compte de la relaxation des contraintes qui se produit inévitablement dans un tel matériau et qui a pour conséquence de diminuer l'intensité du serrage quelques heures après le gonflement. En tenant compte des tolérances géométriques de fabrication, il est possible que ce desserrage soit significatif, c'est-à-dire tel que la bague ne peut plus résister au couple de dévissage de la tête, ce qui la rend prisonnière du boîtier sans pour autant assurer l'étanchéité. Dans une telle situation, le boîtier devient impropre à l'utilisation.
De façon à éviter les effets fâcheux de ce desserrage, on peut réaliser des rainures longitudinales dans l'alésage de la bague plastique. La demanderesse a en effet constaté qu'un tel relief de la surface de l'alésage, facile à obtenir au cours du moulage de la bague, est favorable à un maintien du serrage bague - col, sans doute parce qu'il modifie la distribution et l'intensité des contraintes, et donc l'effet de leur relaxation.
Il est possible également de réaliser des opérations supplémentaires sur le col avant l'emmanchement de la bague: sablage, griffage, déformation par moletage, usinage, par exemple en laissant dépasser au moins un ergot au cours de l'usinage de l'épaulement servant de butée d'enfoncement de la bague. On peut également réaliser un filetage inverse sur le col et sur la bαgue, de façon à être sûr de toujours pouvoir dévisser la tête, même en cas de desserrage complet de la bague.
On peut ainsi réaliser selon l'invention un récipient avec un boîtier métallique muni d'un col, destiné à être solidarisé avec tout type de tête amovible (du type éco-recharge), la tête étant munie de moyens de solidarisation, tels qu'un filetage, un bourrelet ou une rainure d'encliquetage, caractérisé en ce qu'il comporte une bague munie de moyens de solidarisation complémentaires de ceux de la tête, ladite bague adhérant sur le col du boîtier métallique avec une liaison suffisamment forte pour résister au couple de désolidarisation de la tête amovible.
La tête distributrice est en général recouverte par une capsule de protection qui est munie d'une jupe cylindrique qui s'étend jusqu'à proximité de l'épaule du boîtier. Dans le cadre de cette invention, il est possible de munir cette extrémité inférieure de la jupe et l'extrémité inférieure de la bague de moyens de garantie d'inviolabilité du récipient, par exemple un système d'inviolabilité par encliquetage radial (accrochage vertical) ou des crans à l'intérieur d'une bande d'inviolabilité sécable ( bagues plastiques à crans inviolables et multi- crans).
En effet, la bague utilisée dans le cadre de cette invention donne, par sa présence, la possibilité d'avoir des boîtiers métalliques de type éco-recharge munis de moyens de garantie d'inviolabilité. Le moletage employé dans l'art antérieur conduit non seulement à un filet arrondi et peu précis mais ne permet pas de réaliser un relief suffisamment abrupt, permettant de piéger une bande de garantie d'inviolabilité. Au contraire, avec la bague selon l'invention, ce relief abrupt peut être facilement obtenu au cours du moulage, par exemple en donnant un diamètre extérieur plus important à la première extrémité de la bague. Cette extrémité joue ainsi le rôle d'une contre-bague dont le rebord peut piéger une bande de garantie d'inviolabilité, par exemple reliée à l'extrémité inférieure d'une jupe de capsule par une pluralité de ponts sécables, comme celle décrite dans EP 0 107 680. On peut également équiper cette contre bague de dents à rochet et reproduire les moyens de garantie d'inviolabilité décrits dans FR 2 665 142 . Ces derniers présentent en effet l'avantage de ne pas nécessiter un couple important pour détacher la bande.
Le procédé selon l'invention sera mieux compris par la description détaillée d'un mode de réalisation particulier exposé à titre d'exemple non limitatif.
MODE DE REALISATION DE L'INVENTION - EXEMPLE
La figure 1 représente un boîtier avec col fileté de l'art antérieur associé à une embase de tête distributrice possédant un alésage destiné à recevoir la pompe qui permet de distribuer le produit sous forme de spray.
La figure 2 représente un boîtier avec un col fileté destiné à la fixation d'un distributeur aérosol réalisé selon l'invention.
La figure 3 représente en demi-coupe diamétrale une vue agrandie du col et de la bague obtenus par le procédé selon l'invention, après emmanchement de la bague, gonflement du col et roulage du bord libre du col. Sur cette même figure, l'extrémité libre du col avant roulage est présentée en traits discontinus.
Le boîtier 1 , illustré par la figure 2, est en alliage d'aluminium 1050A. Il est composé d'un fond 2 et d'une paroi cylindrique 3, de diamètre 35 mm. Son extrémité libre a été mise en forme d'un col 4, sensiblement cylindrique, de hauteur et de diamètre sensiblement égaux respectivement à 10 mm et 1 5 mm. La bague 5 est en polypropylène. Elle est maintenue fixée sur le col 4 grâce au gonflement du col réalisé suivant l'invention et au roulement de l'extrémité 48 du col 4 aboutissant à la formation d'un buvant 6 arrondi, c'est- à-dire ayant une forme torique circulaire, et toujours revêtu de vernis. Le buvant 6 constitue la tranche - ici arrondie - de l'extrémité ouverte du boîtier entourant son orifice 7.
La bague 5, plus facilement visible sur la demi-coupe de la figure 3, est en polypropylène moulé. Elle a une forme globalement torique, avec un alésage central 52 et une surface extérieure cylindrique 55 munie d'un filetage 54. L'alésage central 52 a un diamètre légèrement supérieur au diamètre extérieur du col du boîtier obtenu par retreint (0, 1 mm en moyenne, 0,3 mm maximum), de façon à ce que l'emmanchement de la bague puisse se faire librement. Le filetage 54 réalisé sur la surface extérieure 55 de la bague 5 est un filetage standard à section triangulaire. La bague possède également un épaulement 53 réalisé dans l'alésage central 52, la petite surface en décrochement étant destinée à arriver en butée sur l'épaulement 41 réalisé sur le col 4 du boîtier en fin d'emmanchement de la bague 5 sur le col 4.
procédé permettant de réaliser le boîtier de cet exemple comporte les étapes classiques de réalisation d'un boîtier aérosol en alliage d'aluminium:
• réalisation de pions en alliage d'aluminium 1050A
• barratage des pions en présence d'un lubrifiant, tel que du stéarate de zinc
• filage par choc des pions, suivi éventuellement d'une ou plusieurs passes d'étirage • rognage de l'extrémité
• décapage destiné à faire disparaître les traces du(des) lubrifiant(s) de filage et d'étirage
• dépôt du vernis par aspersion sur la paroi interne, suivi d'une cuisson au environs de 200-265°C destinée au séchage et à la polymérisation dudit vernis
• dépôt au rouleau d'une couche de laque, suivie d'un séchage • impression du décor du boîtier, en général par offset, éventuellement dépôt d'un vernis de surimpression et nouvelle cuisson
• mise en place des boîtiers sur une table circulaire tournant pas-à-pas et amenant chaque boîtier étape par étape en face d'outils différents, adaptés aux différentes phases décrites ci-dessous, ces outils étant montés eux-mêmes sur une plaque porte-outils circulaire
* réalisation du col et découpe du bord libre
Le retreint est effectué progressivement par tamponnage en plusieurs passes avec matrices de forme, la dernière épousant la forme recherchée de l'épaule
Au cours de la découpe du bord libre 49 du col 4, on aménage un petit épaulement 41 sur le col, situé à une distance précise de l'extrémité haute 49 du col 4.
* emmanchement de la bague Une première extrémité 51 de la bague 5 est amenée au regard du col 4 du boîtier 1 qui a été obtenu par retreint au cours de l'étape précédente puis la bague 5 est emmanchée autour du col 4. Lorsque l'épaulement 53 réalisé dans l'alésage central 52 de la bague 5 arrive en butée contre l'épaulement 41 du col 4, la bague 5 est maintenue à cette place.
Grâce à ce système de butée agissant en fin d'emmanchement de la bague, on contrôle la hauteur de la partie 48 du col 4 qui sort de l'alésage central 52. Elle est ici de l'ordre de 2 mm L'extrémité première 51 de la bague est moulée de telle sorte qu'elle présente une forme de contrebague 56 sur laquelle il est possible d'ancrer une bande de garantie d'inviolabilité.
* gonflement
Une fois la bague emmanchée et maintenue en butée contre le col, on réalise par tamponnage un gonflement du col 4 et de la bague 5 tel que le diamètre de la surface externe 42 du col 4 soit, après retour élastique, supérieur au diamètre de l'alésage central 52 de la bague 5 au repos.
Le gonflement est ici réalisé par tamponnage, c'est-à-dire au moyen d'un outillage central qui s'introduit dans l'orifice en forçant le bord libre. La forme conique puis cylindrique de l'outillage de tamponnage impose un gonflement plastique augmentant le diamètre de la surface externe 42 du col 4 de 0.5 mm environ, sur toute la longueur L de la partie cylindrique du col. On obtient ainsi une liaison forte sur toute la surface de contact entre le col et l'alésage de la bague. L'alésage central de la bague est muni de stries longitudinales, ce qui permet de prévenir tout risque de desserrage dû à la relaxation des contraintes qui se produit un certain temps après le gonflement.
* roulage et lissage L'extrémité 48 du col 4 dépassant la bague est ensuite roulé par tamponnage. Le bord arrondi 6 ainsi formé bloque axialement la bague, et surtout constitue un buvant arrondi, toujours recouvert de vernis, favorisant l'étanchéité des assemblages vissés boîtier + tête. L'opération suivante de lissage, destinée à améliorer l'état de surface du vernis au niveau du bord roulé arrondi, consiste à faire passer une molette sur ledit bord roulé avec un effort d'appui très faible, juste suffisant pour lisser les aspérités créées sur le vernis et boucher les cavités créées aux étapes précédentes.
Avec une telle géométrie (diamètre interne du col de l'ordre de 15 mm), la bague selon l'invention est fixée solidement sur le goulot puisqu'elle résiste à un couple de glissement supérieur à 20 Nm. On peut comparer cette valeur au domaine de valeurs des couples de dévissage à appliquer sur des bagues de bouchage, situé entre 2 et 8 Nm notamment dans la norme AFNOR NF H 35103 (bagues de verrerie et capsules). AVANTAGES DU PROCEDE SELON L'INVENTION
Ce procédé permet de réaliser des boîtiers de type éco-recharge. La tête, interchangeable, est facilement détachée du boîtier, ce qui facilite la récupération et le recyclage de chacune des pièces ayant constitué l'assemblage.
Le vernis est moins endommagé sur la paroi interne du col, ce qui rend le boîtier moins sensible à la corrosion par le produit conditionné. La bague est positionnée de telle sorte que la tête de distributeur est fixée de façon étanche et se trouve dans une position précise, répétitive, avec un jeu contrôlé entre jupe et épaule, favorable à l'amélioration de l'aspect esthétique de l'ensemble.
Pour la première fois, un boîtier métallique de type éco-recharge peut être muni d'une tête distributrice protégée par une bande de garantie d'inviolabilité.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de fabrication d'un boîtier métallique ( 1 ) muni d'un col fileté destiné à fixer tout type de tête amovible comprenant au moins les étapes suivantes: a) réalisation d'un boîtier ayant un fond et une paroi cylindrique ou de forme, b) mise en forme d'un col (4) sur l'extrémité ouverte du boîtier, c) utilisation d'une bague (5), munie d'un alésage central (52) et d'un filetage (54) sur sa surface extérieure (55), et emmanchement de ladite bague (5) par son alésage central (52) autour du col (4) formé à l'étape précédente; et caractérisé en ce qu'il est complété par l'étape suivante: d) gonflement plastique dudit col (4), le diamètre de la surface extérieure (42) du col (4) étant porté à une valeur supérieure à la valeur du diamètre intérieur de l'alésage central (52) de la bague (5) au repos.
2. Procédé de fabrication d'un boîtier métallique (1 ) muni d'un col fileté selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit gonflement plastique du col (4) correspond à un incrément de déformation plastique au moins égal à
2% au niveau de la paroi interne du col.
3. Procédé de fabrication d'un boîtier métallique ( 1 ) muni d'un col fileté selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'on réalise un épaulement (41 ) sur le col (4), destiné à servir de butée à la fin de l'emmanchement de la bague (5) sur le col (4) effectué à l'étape c)
4. Procédé de fabrication d'un boîtier métallique ( 1 ) muni d'un col fileté selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'on utilise une bague (5) en matière plastique.
5. Procédé de fabrication d'un boîtier métallique ( 1 ) muni d'un col fileté selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'on utilise une bague (5) d'une hauteur telle qu'en fin d'emmanchement de ladite bague sur le col (4), une partie (48) dudit coi (4) dépasse de la bague (5) et en ce qu'on
5 complète les étapes précédentes du procédé par un roulage de ladite portion (48) dépassant la bague (5), permettant de réaliser un bord roulé (6)
6. Procédé de fabrication d'un boîtier métallique ( 1 ) muni d'un col fileté selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est complété par une étape io finale de lissage du bord roulé (6).
7. Récipient avec boîtier métallique ( 1 ) muni d'un col (4) et destiné à être solidarisé avec tout type de tête amovible, ladite tête amovible étant munie de moyens de solidarisation, caractérisé en ce qu'il comporte une
J5 bague (5) munie de moyens de solidarisation (54) complémentaires de ceux de la tête, ladite bague adhérant sur le col (4) du boîtier métallique ( 1 ) avec une liaison suffisamment forte pour résister au couple de désolidarisation de la tête amovible.
0 8. Récipient avec boîtier métallique ( 1 ) muni d'un col (4) solidarisé par vissage avec une tête amovible, caractérisé en ce que ledit récipient est muni de moyens de garantie d'inviolabilité.
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