CH630863A5

CH630863A5 - Procede de fabrication d'une capsule metallique, appareil pour sa mise en oeuvre et capsule obtenue par ce procede.

Info

Publication number: CH630863A5
Application number: CH506179A
Authority: CH
Inventors: Kazuhisa Ishibashi; Hidehiko Oumi; Fumio Mori
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Priority date: 1978-05-26
Filing date: 1979-05-25
Publication date: 1982-07-15
Also published as: LU81310A1; IT7923007A0; NL182127B; NZ190543A; IL57383A; DE2920982A1; IL57383A0; NO151732C; DE2920982C2; FR2426507A1; FR2426507B1; BE876490A; NO791733L; GB2025297A; GB2025297B; NL7904128A; FI791674A; NL182127C; NO151732B; IT1120759B

Description

La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'une capsule métallique et un appareil pour la mise en œuvre de ce procédé. L'invention a également pour objet une capsule perfectionnée obtenue par ce procédé. Plus précisément, il s'agit d'un procédé et d'un appareil de chauffage continu à haute fréquence permettant de fabriquer une capsule métallique en faisant adhérer par chauffage une couche de revêtement sur une coquille métallique.

Les capsules métalliques entrant dans le cadre de l'invention comprennent notamment les godets, capsules et capsules à couronne, qui sont produits en soumettant une feuille métallique à une opération d'emboutissage léger ou profond suivie, si nécessaire, d'un taraudage, ces capsules comprenant une couche de revêtement rendue adhérente par chauffage sur le fond de leur coquille métallique. Ces capsules comprennent également les capsules de sécurité. Par coquille métallique, on entend les coquilles non vernies, celles qui sont revêtues d'une impression et d'une couche de peinture, celles dont le fond est recouvert par une couche de matière adhésive ou une couche d'apprêt, ou celles qui sont munies d'une couche de revêtement en résine thermoplastique.

Les coquilles métalliques utilisées pour la mise en œuvre de l'invention peuvent être notamment formées à partir d'une feuille de métal non magnétique tel que l'aluminium ou les alliages d'aluminium (qui seront désignés, dans la suite de la description, par le terme aluminium), le cuivre ou le laiton. On peut toutefois utiliser également une feuille de métal ferromagnétique, par exemple en acier à faible teneur en carbone, dans les conditions indiquées dans la suite de la description.

Certaines capsules métalliques, notamment celles qui sont utilisées pour fermer ou boucher l'ouverture d'un récipient tel qu'une bouteille ou un bocal, sont recouvertes d'une couche de revêtement en un matériau d'emballage, notamment le liège ou une résine thermoplastique telle que le chlorure de vinyle, le polyéthylène ou leurs mélanges. L'emploi de ce dernier type de matériau a tendance à se généraliser actuellement. Pour permettre de faire adhérer par chauffage la couche de revêtement sur la face intérieure du fond de la coquille, ou plus généralement de l'extrémité de celle-ci, on garnit la coquille métallique, dont la face intérieure du fond est revêtue d'une

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couche d'apprêt adhésive, d'une matière de revêtement et on chauffe le fond de la coquille à une température de l'ordre de 100 à 200° C, avant ou après cette opération de garnissage.

Un type d'appareil de chauffage bien connu permettant d'effectuer le chauffage en continu d'une capsule métallique, notamment d'une capsule à couronne (qui est habituellement constituée par une matière ferromagnétique telle qu'une feuille d'acier recouverte ou non d'un revêtement d'étain), consiste en un appareil de chauffage à l'air chaud qui est notamment décrit dans le brevet japonais publié N° 41-5588. Lorsque l'on utilise cet appareil de chauffage, les capsules à couronne sont chauffées à une température de l'ordre de 160 C tout en étant transportées avec leurs parties évasées appuyées sur des parties en saillie encastrées formées au-dessus d'un certain nombre d'encoches disposées avec un certain intervalle entre elles, le long de la circonférence d'un plateau rotatif.

L'emploi d'un appareil de chauffage de ce genre entraîne une longue durée du processus de chauffage et ne permet pas d'éviter l'inconvénient résultant du fait que l'installation correspondante ne peut pas être construite de manière compacte du fait qu'un poste de chauffage de forme allongée est nécessaire pour effectuer une opération de chauffage à grande vitesse, par exemple avec une cadence de l'ordre de 1000 pièces/min. En outre, un dispositif de ce genre peut entraîner des difficultés résultant du fait que la jupe des coquilles métalliques est également chauffée alors qu'elle ne se prête pas toujours à un tel chauffage.

Dans le but d'éliminer les inconvénients qui viennent d'être mentionnés, on a mis au point un autre appareil de chauffage, par induction à haute fréquence, du type décrit par exemple dans le brevet japonais publié N° 47-41398. Conformément à la description faite dans cette publication, les capsules à couronne, entraînées par un dispositif de transport, sont chauffées rapidement au moyen d'une bobine inductrice à haute fréquence, ayant la forme d'une épingle à cheveux placée sous le dispositif de transport. Toutefois, les expériences effectuées par la titulaire ont permis de constater que, si cet appareil de chauffage à haute fréquence peut permettre de chauffer efficacement des capsules à couronne constituées par un matériau ferromagnétique capable de concentrer le flux magnétique, il ne permet pas de chauffer les coquilles métalliques en matériau non magnétique, par exemple en aluminium. Plus précisément, on observe que, du fait de la présence du dispositif d'entraînement, qui a une épaisseur importante, entre la bobine de chauffage et la coquille métallique, le coefficient d'induction mutuelle entre la bobine et la coquille prend une valeur si basse que l'élévation de température de la coquille métallique reste faible. Dans le cas où, en vue d'augmenter le coefficient d'induction mutuelle, on réduit l'épaisseur du dispositif d'entraînement de manière exagérée, pour permettre de rapprocher la bobine de chauffage de la coquille métallique, cette dernière se met à flotter et à sauter du dispositif de transport, ce qui rend le chauffage impossible. Les sauts de la coquille sont provoqués par la répulsion résultant de la coopération du courant induit, à l'intérieur et au voisinage du fond de la coquille en aluminium, et du champ magnétique au voisinage de la bobine à haute fréquence. Dans le cas où la capsule est constituée par un matériau ferromagnétique, par exemple dans le cas d'une capsule à couronne, la capsule elle-même est aimantée par le champ magnétique résultant du courant à haute fréquence, ce qui se traduit par l'établissement d'une force d'attraction agissant en direction du conducteur de courant à haute fréquence. Du fait que, dans ce cas, la force d'attraction est plus forte que la force de répulsion résultant du courant induit, il ne se produit normalement pas d'effet de saut.

La présente invention concerne un procédé défini par la revendication 1 ainsi qu'un appareil conforme à la revendication 3. Cet appareil réalise le chauffage à haute fréquence permettant de chauffer de manière continue et énergique le fond de la coquille métallique en matériau non magnétique, avec une cadence d'alimentation élevée.

Une capsule métallique normale comprend une coquille métallique dont le fond est muni d'une couche de revêtement rendue adhérente par chauffage sur sa paroi intérieure. Dans ce cas, il est souhaitable que le fond de la coquille soit portée de manière aussi uniforme que possible à une température permettant l'adhésion par chauffage de la couche de revêtement. En effet, la création d'un point chaud localisé se traduit fréquemment par une décoloration, une détérioration ou un brûlage de la couche de revêtement à l'endroit correspondant.

L'invention a donc également pour but de fournir un appareil de chauffage continu à haute fréquence, permettant le chauffage du fond de coquille métallique d'une manière aussi uniforme que possible.

Il est en outre à remarquer que l'utilisation de capsules, notamment de capsules à couronne, offertes à titre de prime tend à se généraliser à l'heure actuelle, et que de nombreux systèmes de capsules métalliques, dans lesquelles la séparation entre la couche de revêtement et la coquille métallique est facilitée, ont été proposés. Par capsule offerte en prime, on désigne ici, par exemple, les capsules dont l'intérieur du fond est muni d'une impression indiquant un numéro gagnant ou toute autre indication, sous forme de lettres, symboles ou chiffres, en vue de promouvoir la vente de bouteilles ou d'autres articles. Dans l'un des systèmes capsule-prime de ce genre, la séparation de la couche de revêtement est facilitée par le fait que seule la partie centrale de ce dernier est rendue faiblement adhérente, alors que sa partie périphérique est partiellement ou complètement non adhérente. Par exemple, dans les dispositifs connus de ce genre, une couche d'apprêt adhésif est appliquée uniquement dans la partie centrale de la face intérieure du fond d'une coquille métallique, ou bien on applique une encre ayant la propriété d'empêcher l'adhésion entre la couche de revêtement et la couche d'apprêt adhésif sur la totalité ou une partie de la surface périphérique de la face intérieure du fond de la coquille, après application de la couche d'apprêt adhésif sur toute la surface de l'intérieur du fond de cette coquille. Cependant, on se heurte dans les deux cas à la difficulté qui résulte du fait que l'on doit utiliser un appareil spécial pour l'application de la couche d'apprêt. Le deuxième cas présente, en outre, l'inconvénient de nécessiter une opération supplémentaire. En outre, une complication supplémentaire réside dans le fait qu'il est nécessaire d'opérer avec un soin particulier, lors de l'application des couches, afin d'empêcher le décollement de la couche de revêtement.

L'invention permet, dans le contexte de la revendication 10, l'obtention d'une capsule métallique dans laquelle on forme une zone permettant l'adhésion par chauffage uniquement sur une partie de la surface de la couche de revêtement, sans nécessiter l'opération complexe d'application d'une couche d'apprêt adhésif.

L'invention sera mieux comprise grâce à la description détaillée qui va suivre, et en se référant aux dessins annexés qui représentent, de manière schématique, des formes d'exécution du dispositif selon l'invention et des schémas illustrant le résultat d'essais effectués sur des échantillons obtenus conformément à des exemples de mise en œuvre du procédé selon l'invention.

Dans le dessin annexé:

la flg. 1 est une vue en plan représentant de manière schématique un appareil de chauffage par induction permettant de chauffer de manière continue des coquilles d'aluminium, conformément à une première forme d'exécution du dispositif selon l'invention, ainsi que des dispositifs constituant des postes de traitement préliminaires et ultérieurs;

la fig. 2 est une vue verticale en coupe, le long de la ligne II-II de la fig. 1 ;

la fig. 3 est une vue en perspective représentant le fond d'une coquille métallique ainsi qu'un circuit d'induction électrique placé au voisinage de cette coquille;

la fig. 4 est un graphique représentant la relation entre l'espacement entre le fond de la coquille et la bobine de chauffage et l'élévation de température (exprimée en valeur relative) dans le fond de la coquille;

la fig. 5 est une vue en plan représentant schématiquement un appareil de chauffage continu par induction selon une deuxième forme d'exécution de l'appareil selon l'invention;

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la fig. 6 est une vue partielle en élévation, à échelle agrandie, de l'appareil de chauffage représenté à la fig. 5;

la fig. 7 est une vue verticale en coupe le long de la ligne VII-VII de la fig. 6;

la fig. 8 est une vue schématique en plan représentant une variante de l'appareil de chauffage continu par induction selon la première forme d'exécution de l'appareil selon l'invention;

la fig. 9 est une vue schématique en plan représentant l'appareil de chauffage conforme à l'invention, selon une forme d'exécution dans laquelle une paroi de guidage horizontale se déplace elle-même pour effectuer le transport des coquilles métalliques;

la fig. 10 est une vue verticale en coupe, le long de la ligne X-X de la fig. 9;

la fig. 11 est une vue en plan représentant un appareil de chauffage continu selon une troisième forme d'exécution de l'appareil selon l'invention;

la fig. 12 est un schéma de câblage correspondant au cas dans lequel la bobine de chauffage de l'appareil de la fig. 11 a une forme linéaire au lieu d'une forme en arc de cercle;

les fig. 13 à 16 sont des schémas de câblage de la bobine de chauffage dans des cas différents de celui qui est illustré à la fig. 12;

la fig. 17 est un schéma de câblage de la bobine de chauffage selon une quatrième forme d'exécution de l'appareil selon l'invention;

la fig. 18 est une coupe verticale le long de la ligne XVIII-XVIII de la fig. 17;

la fig. 19 est une coupe verticale d'une partie importante de l'appareil, représentant la disposition de la bobine de chauffage et d'un noyau de ferrite, selon une variante de la quatrième forme d'exécution de l'appareil selon l'invention;

la fig. 20 est une vue en coupe verticale montrant l'agencement d'une bobine de chauffage et d'une coquille métallique selon une cinquième forme d'exécution de l'appareil selon l'invention;

la fig. 21 est une vue en coupe représentant une partie essentielle de la fig. 20, à plus grande échelle;

la fig. 22 est un schéma de circuit représentant les différences de potentiel entre les conducteurs électriques de la fig. 20;

la fig. 23 est une représentation schématique permettant d'expliquer l'agencement et la disposition de l'appareil selon une autre variante de la cinquième forme d'exécution de l'appareil selon l'invention;

les fig. 24 et 25 sont des schémas blocs illustrant le principe d'une sixième forme d'exécution de l'appareil selon l'invention, dans les cas respectifs de l'utilisation de coquilles métalliques en matériau non magnétique et en matériau ferromagnétique;

la fig. 26 est un schéma de circuit représentant un circuit de chauffage par induction à haute fréquence pouvant être utilisé dans la sixième forme d'exécution de l'appareil selon l'invention;

la fig. 27 est un diagramme représentant la forme des signaux engendrés en différents points du circuit représenté à la fig. 26;

la fig. 28 est une vue verticale, à échelle agrandie, montrant la disposition relative des bobines de chauffage et de la coquille métallique;

la fig. 29 est une coupe latérale en élévation représentant une capsule métallique obtenue par le procédé selon l'invention, munie d'une couche de revêtement rendue partiellement adhérente sur cette capsule par chauffage;

la fig. 30 est une vue en coupe, à échelle partiellement agrandie, représentant le fond de la capsule métallique représentée à la fig. 29;

les fig. 31 a à d sont des vues schématiques illustrant différentes manières de rendre adhérentes certaines parties de la couche de revêtement tout en laissant d'autres parties non adhérentes;

la fig. 32 est un diagramme représentant la relation entre la durée de chauffage et la température atteinte dans le fond de la coquille métallique, et la fig. 33 est un graphique représentant la distribution thermique dans le fond de la coquille métallique.

Conformément à la première forme d'exécution de l'appareil selon l'invention, représentée à la fig. 1, cet appareil comprend un plateau rotatif 2, fonctionnant comme dispositif d'entraînement d'une série de coquilles en aluminium 5. La périphérie du plateau 2 comprend un certain nombre d'encoches semi-circulaires 3, de sorte que les coquilles en aluminium 5, provenant d'une glissière 4, sont chargées les unes après les autres dans les encoches semi-circulaires 3, en position renversée, c'est-à-dire avec leurs extrémités vers le bas. Les coquilles en aluminium 5 ainsi chargées sont transportées dans la direction de rotation du plateau rotatif 2, comme représenté par la flèche à la fig. 1, jusqu'à leur introduction dans l'appareil de chauffage par induction 1. Il est à remarquer que les coquilles en aluminium 5 sont guidées par glissement sur des organes de guidage non représentés, avant et après leur passage dans l'appareil de chauffage 1.

L'appareil de chauffage par induction 1 est composé d'une bobine à haute fréquence 7, qui est alimentée en courant électrique par un oscillateur à haute fréquence 6, d'une paroi de guidage horizontale 8, formant un couloir, et d'une paroi de guidage verticale 15. Comme on le voit à la fig. 2, la bobine de chauffage 7 est composée de deux conducteurs formant une paire (bobine qui sera désignée, dans la suite de la description, par le terme de conducteur), dans lesquels les sens de circulation du courant sont opposés. En effet, lorsque les sens de circulation du courant dans ces conducteurs sont opposés, comme représenté à la fig. 3, les courants induits dans le fond et dans la partie inférieure de la jupe des coquilles 5, qui sont en aluminium ou en un matériau non magnétique, peuvent circuler avec une intensité élevée en formant un circuit fermé 12, ce qui permet un chauffage efficace par effet Joule. Au contraire, dans le cas où le courant circule dans le même sens dans les deux conducteurs, le circuit fermé 12, représenté à la fig. 3, ne peut pas s'établir, de sorte que l'effet d'induction électrique est trop faible pour permettre une élévation efficace de la température. Pour la même raison, on n'obtient pas d'élévation notable de la température dans le cas ou l'on utilise un conducteur unique comme bobine d'induction. Bien que la forme d'exécution de l'appareil représentée comprenne une paire de conducteurs, on utilise avantageusement plusieurs paires de conducteurs pour former la bobine, dans le cas où les coquilles métalliques ont un diamètre extérieur plus important. En effet, on obtient ainsi une vitesse d'élévation de température plus importante, ainsi qu'une meilleure uniformité de la distribution de la température dans le fond des coquilles métalliques.

D'autre part, l'espacement entre les conducteurs (mesuré entre leurs axes) est réglé de manière à être inférieur au diamètre (ou à la plus petite longueur, dans le cas où les coquilles métalliques ne sont pas cylindriques) du fond des coquilles. En effet, si l'un des conducteurs s'écarte du fond des coquilles métalliques, l'efficacité de chauffage diminue brutalement, ce qui ne permet plus de chauffer les coquilles métalliques. En outre, en vue d'augmenter l'efficacité de chauffage et d'uniformiser la distribution de températures, cet espacement entre les conducteurs est de préférence sensiblement égal ou légèrement supérieur au rayon du fond de la coquille, et le centre de ce dernier est placé essentiellement sur la ligne médiane entre les conducteurs.

L'intérieur du conducteur 7 est refroidi à l'eau. Le diamètre de ce conducteur 7 augmente en fonction de celui des coquilles métalliques à chauffer. Par exemple, dans le cas où les diamètres des coquilles métalliques sont de 15 à 25 mm, 26 à 40 mm et 41 à 60 mm, les valeurs respectives du diamètre du conducteur sont de l'ordre de 3 à 4 mm, 5 à 6 mm et 7 à 8 mm. En effet, d'une part, lorsque le diamètre des coquilles métalliques augmente, il devient nécessaire d'augmenter la valeur du courant d'alimentation du conducteur et, d'autre part, si le diamètre du conducteur est trop petit, les pertes par effet Joule dans celui-ci augmentent, alors que si le diamètre du conducteur est trop grand, le couplage électromagnétique entre le conducteur et les coquilles diminue en proportion, ce qui abaisse l'efficacité de chauffage.

Il est également souhaitable d'éviter que le coefficient d'induction mutuelle entre le conducteur et le fond de la coquille soit légèrement influencé par la faible variation d'écartement entre eux, ce qui se

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traduit souvent par une modification de l'intensité du courant induit dans le fond de la coquille et, en conséquence, par une modification de l'élévation de températures que l'on peut obtenir. En outre, pour éviter un court-circuit entre le fond de la coquille et le conducteur, il est indiqué de stabiliser la position du conducteur au cours du traitement de chauffage en le fixant au moyen d'une matière adhê-sive 11 telle qu'une résine époxy, comme représenté à la fig. 2, dans une sole 10 constituée soit par une résine synthétique, telle qu'une résine phénolique connue dans le commerce sous le nom de Bakélite (dans le cas où l'on utilise un oscillateur à tube à vide), ou par une matière isolante de haute perméabilité magnétique, telle que la ferrite (dans le cas où l'on utilise un oscillateur à semi-conducteur).

Bien que l'on puisse utiliser n'importe quel type d'oscillateur à haute fréquence comme oscillateur 6, on utilise de préférence un oscillateur à tube à vide dans la gamme de fréquences de 100 kHz à 10 MHz, et un oscillateur à semi-conducteur tel qu'un transistor ou un thyristor, dans la gamme de fréquences de 5 à 80 kHz. Dans ce dernier cas, c'est-à-dire le cas où l'on utilise un oscillateur à semiconducteur, la sole 10 est constituée par une matière isolante de haute perméabilité magnétique en vue d'augmenter le couplage électromagnétique entre le conducteur (ou la bobine de chauffage) et le fond de la coquille, ce qui permet d'augmenter à la fois l'efficacité de chauffage et l'uniformité de l'élévation de températures dans le fond de la coquille. Dans le premier cas (utilisation d'un tube à vide), l'utilisation d'une matière isolante de haute perméabilité provoquerait, au contraire, une augmentation de l'impédance de la partie du conducteur correspondant à l'espacement sous les coquilles métalliques, à cause de la fréquence de travail élevée, ce qui se traduirait par une diminution de l'intensité du courant. En conséquence, on obtiendrait un chauffage moins efficace dans le cas où l'on utiliserait une matière isolante de ce genre.

L'utilisation d'un oscillateur à semi-conducteur présente également l'avantage de ne pas nécessiter de transformateur du courant de sortie pour le réglage de l'impédance de sortie, de sorte qu'un tel oscillateur a une efficacité élevée tout en ayant des dimensions réduites. En effet, un oscillateur de ce genre peut fonctionner à basse tension, ce qui permet de l'utiliser pour transmettre son courant à haute fréquence au conducteur (ou bobine de chauffage) dans son état originel.

Lorsque l'on transporte au-dessus du conducteur à haute fréquence une coquille métallique constituée par un matériau non magnétique, comme décrit plus haut, cette coquille se met à flotter et à sauter sur le conducteur par suite de l'action de la force de répulsion engendrée entre le conducteur et cette coquille. La paroi de guidage 8, mentionnée plus haut, permet d'empêcher la coquille métallique de se soustraire à l'action du chauffage du fait de ce phénomène de saut, et cette paroi de guidage constitue en outre une surface de glissement, sur sa paroi inférieure ou intérieure, permettant le glissement du bord 5a de la coquille métallique 5 lorsque cette dernière est entraînée par le dispositif de transport. En même temps, la paroi de guidage 8 permet de régler l'espacement entre l'extrémité ou le fond 5b de la coquille 5 et le conducteur, ce qui permet d'obtenir un chauffage efficace du fond de la coquille et de maintenir la distribution de températures dans le fond de celle-ci aussi uniforme que possible.

La paroi de guidage 8 n'est soumise à aucune limitation particulière du moment qu'elle remplit les conditions suivantes: ne pas se déformer ou être endommagée, même sous l'effet du choc résultant du saut des coquilles métalliques; avoir sa paroi inférieure exempte de rugosités susceptibles de s'opposer au glissement doux du bord de la capsule métallique et ne pas subir une usure ou être endommagée sous l'effet de ce mouvement de glissement. Dans ces conditions, la paroi de guidage 8 est de préférence constituée par une plaque de matière céramique, en particulier une plaque de verre réfractaire renforcée ayant une épaisseur de l'ordre de 5 à 10 mm. Plus particulièrement, on utilise de préférence une plaque de verre de ce type ayant une transparence suffisante, car une telle plaque facilite l'observation du processus de chauffage.

Comme on le voit d'après la courbe a de la fig. 4, pour augmenter le coefficient d'induction mutuelle entre le conducteur et le fond de la coquille de façon à permettre le chauffage de ce dernier à une température prédéterminée, on doit maintenir l'intervalle entre le côté supérieur (le haut) 7a du conducteur 7 et la face inférieure 5b de la coquille métallique à une valeur inférieure à 1 mm, et de préférence inférieure à 0,5 mm dans le cas où l'on n'utilise pas une matière de haute perméabilité magnétique. De ce point de vue, il n'est pas souhaitable de réduire cet espacement à une valeur inférieure à environ 0,1 mm, à cause du risque de court-circuit. D'autre part, lorsque la sole 10 est constituée par une matière isolante de haute perméabilité magnétique, il est nécessaire de réduire l'écartement entre la face supérieure 10a de la sole 10 et la face inférieure 5b de la coquille 5 à une valeur inférieure à 2 mm, de préférence 1 mm,

comme on le voit d'après la courbe b de la fig. 4. Dans ce cas, de manière générale, du fait que la ferrite que l'on utilise comme matière isolante de haute perméabilité magnétique est un matériau fragile, il est également nécessaire de protéger la face supérieure 10a de la sole au moyen d'une feuille isolante telle qu'une feuille de Bakélite ayant une épaisseur de l'ordre de 0,4 mm. Il est donc difficile de réduire cet écartement à une valeur inférieure à 0,4 mm environ.

Dans le cas où les hauteurs des coquilles métalliques faisant partie de chaque lot sont maintenues dans un domaine prédéterminé, on peut régler la distance entre la face supérieure du conducteur et la face inférieure de la coquille par simple réglage de la hauteur de la paroi de guidage 8.

Il est à remarquer, à ce propos, pour tenir compte du cas dans lequel on charge des coquilles métalliques appartenant à un lot ultérieur et ayant une hauteur légèrement supérieure à celle des coquilles métalliques en cours de traitement, qu'il est avantageux que la paroi de guidage 8 puisse être déplacée vers le haut, après l'ajustage initial de sa hauteur. Dans ce cas, on peut, si nécessaire, appliquer une pression vers le bas sur la paroi de guidage 8, au moyen d'un vérin à commande pneumatique, de manière à maintenir l'écartement entre la face inférieure de la coquille et la partie supérieure du conducteur dans un domaine prédéterminé.

En outre, pour rendre la distribution de la température dans le fond de la coquille aussi uniforme que possible, il est avantageux que le plan imaginaire défini par les arêtes supérieures des deux conducteurs soit parallèle à la face inférieure de la paroi de guidage 8.

L'invention ne se limite pas à la disposition décrite ci-dessus, mais elle concerne également toutes ses variantes, notamment: 1) le cas dans lequel les coquilles sont transportées avec leur extrémité tournée vers le haut sous une bobine de chauffage placée dans un plan horizontal, 2) le cas où la bobine de chauffage est placée dans un plan quelconque par exemple un plan vertical, 3) le cas dans lequel des coquilles en rotation sont transportées avec la partie inférieure de leur jupe en position opposée au conducteur, le plateau rotatif servant de paroi de guidage.

La première forme d'exécution de l'appareil décrite jusqu'à présent concerne l'agencement selon lequel l'espacement entre la paroi de guidage et le conducteur à haute fréquence est fixé à une valeur prédéterminée selon la hauteur des coquilles métalliques, c'est-à-dire selon lequel les hauteurs des coquilles métalliques appartenant à chaque lot sont réglées dans un domaine prédéterminé.

Cependant, de manière générale, les coquilles métalliques subissent habituellement, après l'opération d'emboutissage, un ébarbage de leur bord qui confère une hauteur prédéterminée à leur jupe, puis un traitement de bourrelets et un moletage. Même si, lors du traitement proprement dit, les coquilles métalliques sont de même sorte et ont une hauteur de jupe identique après l'ébarbage de leur bord, les hauteurs des coquilles métalliques, après le traitement de bourrelets et le moletage, prennent des valeurs différentes avec un écart de ±0,2 mm dans le lot soumis au traitement. Par conséquent, dans le cas où la hauteur de la paroi de guidage 8 est fixée, il s'établit une différence maximale de l'ordre de 0,4 mm dans un même lot, en ce qui concerne l'écartement ou l'intervalle entre la face inférieure 5b de la coquille et la partie supérieure (dessus) 7a du conducteur. Cette

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différence de 0,4 mm se traduit par une variation de plusieurs dizaines de degrés de l'augmentation de température dans le fond de la coquille, comme on peut le voir d'après la fig. 4.

Les fig. 5 à 7 représentent un autre appareil de chauffage continu par induction à haute fréquence, constituant une deuxième forme d'exécution de l'appareil selon l'invention, permettant de chauffer le fond des coquilles métalliques de manière aussi uniforme que possible, même dans le cas de l'existence d'une légère dispersion des valeurs des hauteurs des coquilles métalliques. La principale différence entre la deuxième forme d'exécution et la première forme d'exécution de l'appareil réside dans l'agencement de la paroi de guidage. En conséquence, les parties de l'appareil désignées par les mêmes chiffres de référence que dans l'appareil représenté à la fig. 1 correspondent à des parties qui jouent les mêmes fonctions que dans ce dernier appareil. La paroi de guidage 8 est constituée de plaques allongées ayant leurs largeurs (ou côtés les plus courts) légèrement supérieures au diamètre extérieur des coquilles métalliques, de façon que les extrémités de leurs côtés inférieurs ont une forme allant en diminuant, de manière à permettre le déplacement sans à-coup des bords des coquilles métalliques. La paroi de guidage 8 ainsi constituée est disposée de manière à être placée en regard du conducteur 7. Il est à remarquer à ce propos que, comme on le voit dans la fig. 7, la largeur de la paroi de guidage 8 est agencée de manière à être légèrement plus grande que le diamètre extérieur des coquilles métalliques, mais qu'on ne rencontrera aucune difficulté importante, même si cette largeur est presque égale ou légèrement inférieure au diamètre extérieur des coquilles métalliques. D'autre part, le plus long côté de la paroi de guidage peut soit être courbé dans la direction longitudinale, soit être rectiligne. Dans les deux cas, la paroi de guidage est essentiellement disposée le long du même arc par rapport au centre du plateau rotatif, même si elle est composée d'une pluralité d'éléments. En ce qui concerne la longueur de la paroi de guidage 8, il n'y a pas de limitation particulière; mais, afin de faciliter le réglage de la hauteur au cours de l'utilisation de l'appareil, la valeur de cette longueur est choisie de manière telle qu'elle permet le passage simultané d'une pluralité de coquilles métalliques sous la paroi de guidage. Dans le cas où la paroi de guidage a une telle longueur, il est possible de diminuer le nombre d'articles non conformes produits au cours du processus de chauffage, lorsque les coquilles métalliques à chauffer sont remplacées par des coquilles provenant d'un autre lot et ayant des hauteurs différentes. A cet effet, quand la longueur totale de l'appareil de chauffage atteint 80 cm environ, comme dans le cas d'un exemple qui sera décrit par la suite, il est préférable que la paroi de guidage soit constituée par une pluralité d'éléments. Si, dans ce cas, l'espacement entre les éléments contigus de la paroi de guidage prend une valeur excessive, seule la partie de la coquille métallique qui est transportée au-dessous de cet espacement peut flotter jusqu'à ce que l'ensemble de la coquille métallique prenne une inclinaison telle que cette coquille se bloque à l'entrée de l'élément suivant de la paroi de guidage, ce qui interrompt l'ensemble du processus. Dans le pire des cas, cette coquille métallique particulière peut être éjectée de l'appareil de chauffage. Il est donc nécessaire que les éléments adjacents de la paroi de guidage soient placés suffisamment près les uns des autres, de manière à permettre le transfert sans à-coup de la coquille métallique de l'un à l'autre de ces éléments.

La paroi de guidage ou couloir 8, ainsi agencée, est maintenue par un dispositif de support 9 qui est muni de ressort de maintien. L'agencement du mécanisme de support 9 de la paroi de guidage est le suivant: un levier horizontal stationnaire 9b a sa partie centrale fixée sur la partie horizontale supérieure d'une potence 9a qui a la forme générale de la lettre Z, et dont la base horizontale est fixée à la paroi de guidage verticale 15. Une paire de boulons verticaux 9c est insérée en position verticale et de façon à pouvoir se déplacer, dans les alésages verticaux pratiqués au voisinage des deux extrémités du levier horizontal 9b. Une paire de cadres de support 9d, ayant une forme générale en C, ont leurs parties centrales horizontales respectives fixées sur les extrémités inférieures des boulons verticaux 9c, de sorte que leur position verticale peut être réglée en faisant tourner les doubles écrous de réglage respectifs 9e qui sont vissés sur la partie supérieure filetée des boulons verticaux 9c et qui sont disposés au-dessus du levier horizontal stationnaire 9b. Une paire de ressorts 9f, travaillant en compression, est interposée entre la partie supérieure des cadres de support 9d et la partie inférieure des leviers horizontaux stationnaires 9b, et les boulons verticaux 9c traversent ces ressorts de sorte que la pression exercée par ces ressorts se traduit par une résistance lorsque l'on doit relever les cadres-supports 9d.

La paroi de guidage 8 mentionnée plus haut est fixée en position horizontale sur les faces intérieures des cadres-supports 9d, au voisinage de leurs deux extrémités longitudinales, au moyen d'une paire de vis de blocage terminées en pointe 9g. Il est à remarquer que les parties qui constituent le dispositif de support 9 de la paroi de guidage peuvent, à l'exception des ressorts de compression, être avantageusement constituées par un matériau non magnétique tel que le laiton.

Comme cela apparaîtra clairement d'après la description qui suit, l'utilisation du dispositif de support de la paroi de guidage conforme à l'invention permet d'éliminer pratiquement les différences entre les intervalles mentionnés plus haut dans les différents lots, ce qui permet de maintenir pratiquement à un niveau constant prédéterminé, pour l'ensemble des lots, les températures dans le fond des coquilles.

Tout d'abord, avant le début des différentes opérations de traitement, on règle les espacements entre les parties inférieures des éléments respectifs de la paroi de guidage horizontale et le côté supérieur de la sole à une valeur égale à la hauteur minimale des coquilles métalliques, en agissant sur les écrous doubles de réglage 9e. Au cours des opérations de traitement, les coquilles métalliques sont transportées tout en étant soumises aux forces tendant à les faire sauter qui résultent du couplage électromagnétique avec le conducteur. Dans le cas où ces forces, tendant à provoquer leur flottement, sont vaincues par la somme du poids de la paroi de guidage horizontale et des forces exercées par les ressorts de pression, les coquilles métalliques peuvent être transportées, sans flotter, au-dessus de la sole 10, même si leurs jupes ont des hauteurs différentes, tout en ayant leurs bords et leurs extrémités en position de glissement respectivement sur le côté inférieur de la paroi de guidage et sur le côté supérieur de la sole. En conséquence, les intervalles mentionnés plus haut peuvent être maintenus à une valeur prédéterminée, ce qui permet également le maintien à une valeur prédéterminée de l'élévation de températures dans les coquilles métalliques. Lorsque, dans ces conditions, on charge des coquilles métalliques appartenant à un autre lot et ayant une hauteur supérieure au niveau minimal, la paroi de guidage 8 et, en conséquence, les boulons verticaux 9c sont soulevés d'une valeur correspondant à la différence entre ces hauteurs et la hauteur minimale. On comprendra clairement la situation en se reportant à la fig. 6.

Au contraire, dans le cas où les forces tendant à provoquer le flottement sont supérieures à la somme du poids de la paroi de guidage horizontale et de la pression de réglage initiale des ressorts de pression, les coquilles métalliques se mettent à flotter au-dessus de la sole. Cependant, du fait que les forces de flottement sont indépendantes de la hauteur de la jupe de la coquille métallique, et du fait que, si les ressorts de pression ont des longueurs suffisantes, les pressions exercées par ces ressorts restent essentiellement constantes, même lorsqu'il se produit une variation allant jusqu'à environ ± 0,2 mm dans la position verticale de la paroi de guidage, l'élévation des coquilles métalliques résultant de l'action des forces de flottement reste la même, quelles que soient les hauteurs des jupes des coquilles. En conséquence, l'espacement dont il a été question plus haut est également maintenu à un niveau prédéterminé, de sorte que l'élévation de températures dans le fond des coquilles reste le même pour les différents lots. Dans le cas où il se produit un tel flottement, les coquilles métalliques ont leurs bords en position de glissement sur la partie inférieure de la paroi de guidage, mais leurs extrémités ne sont pas en contact avec la partie supérieure de la sole.

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On va maintenant donner une description d'un exemple concret concernant le cas dans lequel l'appareil de chauffage par induction selon l'invention est utilisé pour faire adhérer une couche de revêtement en polyéthylène sur la partie intérieure du fond d'une coquille en aluminium.

On applique une couche d'apprêt adhésif (préparée, par exemple, en dispersant du polyéthylène oxydé ou du polyéthylène modifié à l'anhydride maléique dans un émail du type époxyphénol) sur la face intérieure du fond d'une coquille en aluminium ayant un diamètre intérieur de 28 mm et une hauteur de 16 mm. On soumet ensuite les coquilles en aluminium 5 (ayant une épaisseur de 0,2 mm) à une cuisson et on alimente les encoches semi-circulaires 3 du plateau rotatif 2 avec ces coquilles 5, au moyen de la glissière 4. On transporte ensuite les coquilles en aluminium vers l'appareil de chauffage par induction qui a une longueur de 80 cm, ce qui permet de les soumettre à un chauffage par induction à haute fréquence qui s'exerce essentiellement sur leurs fonds. En réglant les conditions de travail de façon telle que l'oscillateur à transistors a une fréquence de 25 kHz et une puissance de sortie de 10 kW, l'espacement entre le côté inférieur de la coquille en aluminium et le côté supérieur de la sole étant de 0,7 mm, le nombre des coquilles en aluminium simultanément chargées dans l'appareil de chauffage étant de 20 et la durée de passage de chaque coquille en aluminium à travers l'appareil de chauffage étant de 1 s, le fond des coquilles est chauffé à une température de l'ordre de 140 à 160 C (mesurée au moyen d'une peinture thermosensible) avant de sortir de l'appareil de chauffage. La gamme de températures ainsi mesurée est suffisante pour permettre l'adhésion complète entre la couche d'apprêt adhésif et le polyéthylène dans une station de moulage qui va être décrite par la suite. Les coquilles en aluminium ainsi chauffées sont ensuite transportées, à travers les organes de guidage, vers un poste d'alimentation en granulés de polyéthylène fondu (ou extrudeur) 14 dans lequel ils sont alimentés dans la partie centrale de leur fond par des granulés de polyéthylène fondu. Ensuite, les coquilles d'aluminium sont transportées vers une station de moulage non représentée, dans laquelle les granulés de polyéthylène fondu sont comprimés sous la forme d'une feuille, au moyen d'un poinçon refroidi, et solidifiés sous la forme d'une couche de revêtement sur la face intérieure du fond des coquilles, ce qui produit les capsules en aluminium désirées. Il est à remarquer que, du fait que les jupes des coquilles sont faiblement chauffées, il n'y a pas de risque de retard de solidification sous l'effet de la chaleur dégagée par les jupes.

D'autre part, lorsque l'espacement entre l'extrudeur 14 de granulés de polyéthylène fondu et la station de moulage 16 mentionnée plus haut est relativement grand, comme dans le cas de l'appareil de fabrication de capsules métalliques représenté à la fig. 8, qui constitue une variante de la première et de la deuxième forme d'exécution de cet appareil, les granulés de polyéthylène fondu introduits dans le fond des coquilles sont refroidis, au moment où ils atteignent la station de moulage 16, à un point tel que la force d'adhésion est diminuée ou que des fissures résultant des contraintes apparaissent dans la couche de revêtement au cours de l'usage. Dans ce cas particulier, il est avantageux que le conducteur de courant à haute fréquence 7 se prolonge au-delà de l'extrudeur 14 de manière à atteindre la station de moulage 16, comme représenté à la fig. 8. Comme système d'alimentation 14 en granulés de polyéthylène fondu, on utilise habituellement un dispositif du genre extrudeur, dans lequel le polyéthylène fondu qui est extrudé sous la forme d'une tige est découpé selon les grains désirés au moyen d'un couteau en acier. Si, dans ce cas, le couteau est chauffé sous l'effet du processus de chauffage par induction à haute fréquence, le polyéthylène fondu colle sur le couteau, de sorte que ce dernier ne peut pas remplir sa fonction de découpage. En vue d'éviter cette difficulté, les conducteurs de courant à haute fréquence qui sont associés en paires sont, de préférence, disposés au voisinage de l'extrudeur 14, de façon que: 1) ils sont très près l'un de l'autre dans une position distincte de l'emplacement des extrémités des coquilles (fig. 8); 2) ils sont encastrés relativement loin de la face supérieure de la sole 10; 3) ils sont disposés près de la face supérieure de la sole, mais ils sont relativement écartés l'un de l'autre à l'extérieur du passage des coquilles; 4) deux bobines indépendantes sont disposées des deux côtés de l'extrudeur, en étant éloignées l'une de l'autre au voisinage de ce dernier.

Bien que la description qui précède concerne directement les coquilles constituées par un matériau non magnétique tel que l'aluminium, même les coquilles en un matériau ferromagnétique tel qu'une plaque de fer-blanc sont susceptibles de sauter ou de flotter, de temps à autre, suivant les conditions résultant du poids, des dimensions et de la forme des coquilles, de l'intensité et de la fréquence du courant dans les conducteurs et de la distance entre le côté inférieur du fond des coquilles et le conducteur. Il est à noter que l'invention s'applique également dans un tel cas pour les raisons précédentes.

Lors de la mise en œuvre de l'invention, les fonds des coquilles métalliques, notamment ceux des coquilles constitués par un matériau non magnétique, peuvent être chauffés à une cadence supérieure à 1000 pièces/min grâce à l'appareil de chauffage compact qui vient d'être décrit. En outre, même s'il vient à se produire de légères fluctuations dans les hauteurs des coquilles métalliques, l'amplitude de leur déplacement par flottement est réglée à une valeur prédéterminée au moyen des ressorts de pression, de sorte que la température dans le fond des coquilles peut être maintenue dans un domaine prédéterminé. D'autre part encore, les jupes des coquilles, qui n'ont pas à être chauffées, subissent un échauffement faible, ce qui permet d'éviter une détérioration de la qualité des produits et réduit les pertes de puissance.

Les fig. 9 et 10 représentent une forme d'exécution de l'appareil de chauffage par induction 21 dans lequel la paroi de guidage horizontale est elle-même déplacée pour effectuer le transport des coquilles métalliques, cette paroi de guidage 22 étant constituées par une bande sans fin qui est entraînée dans la direction de la flèche au moyen des poulies d'entraînement 23. Dans cette forme d'exécution, les coquilles métalliques 26, qui sont introduites à partir d'une glissière 24 au-dessus du conducteur à haute fréquence 25 de l'appareil de chauffage 21, sont transportées sur la paroi de guidage 22 tout en flottant sous l'effet du courant à haute fréquence, et elles sont transportées par le côté inférieur de la paroi de guidage 22. Lorsque les coquilles métalliques 26 arrivent à la sortie de l'appareil de chauffage 21, elles sont expulsées transversalement par rapport à leur direction de déplacement au moyen d'un piston 27 qui les pousse jusqu'à leur position de chargement dans un poste de traitement subséquent 28. Des fonctions analogues peuvent être remplies en remplaçant la bande sans fin jouant le rôle de paroi de guidage par un disque rotatif.

Dans la première et la deuxième forme d'exécution décrites jusqu'ici, les conducteurs à hautes fréquences de la bobine de chauffage sont disposés en parallèle, en étant écartés l'un de l'autre de manière uniforme, dans le passage ménagé pour les coquilles métalliques, de sorte que ces dernières sont toujours chauffées au même endroit lors de leur transport, ce qui risque d'entraîner des irrégularités d'élévation de températures dans leurs parties inférieures.

On peut diminuer ces irrégularités de températures grâce à une troisième forme d'exécution de l'appareil selon l'invention qui est représentée aux fig. 11 à 16, et dans laquelle les conducteurs à hautes fréquences avant et arrière qui constituent la bobine de chauffage sont disposés avec un écartement variable le long du chemin de transport des coquilles.

Comme on le voit à la fig. 11, l'appareil conforme à cette troisième forme d'exécution se caractérise par un écartement variable du conducteur avant 34 et du conducteur arrière 36 de la bobine de chauffage 30 le long du chemin de transport des coquilles. La fig. 12 illustre le cas dans lequel la bobine de chauffage 30, en forme d'arc de cercle et représentée à la fig. 11, est disposée en ligne droite le long d'un passage 100, la bobine de chauffage 30 étant composée de deux paires de conducteurs avant et arrière, c'est-à-dire que la bobine se

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compose d'un conducteur 34 et d'un conducteur arrière 36 dont l'espacement diminue en partant du générateur de puissance à haute fréquence 32, dans la direction de transport A des coquilles métalliques 5, ainsi que d'un conducteur avant 34a et d'un conducteur arrière 36a dont l'écartement diminue à partir du générateur de courant commun 32 dans la direction opposée à la direction de transport. En conséquence, le courant à haute fréquence engendré par la source 32 se sépare dans les conducteurs avant 34 et 34a et les courants ainsi séparés retournent à la source 32 en passant par les conducteurs arrière 36 et 36a. Il est tout à fait normal que les passages du courant soient inversés dans le cas où les phases de la source de courant haute fréquence 32 sont également inversées.

Bien que, dans la forme d'exécution représentée, on utilise deux paires de conducteurs avant et arrière pour équilibrer l'impédance avec la source de courant à haute fréquence 32, on pourrait également utiliser une seule paire de conducteurs ou un nombre de paires de conducteurs supérieur à 2.

En outre, dans la forme d'exécution représentée, du fait que les conducteurs 34, 36, 34a et 36a sont disposés avec un écartement variable, les coquilles métalliques 5 sont successivement chauffées, lors de leur transport dans le passage 100, dans des parties adjacentes aux conducteurs respectifs représentées par des hachures, ce qui permet de chauffer de manière uniforme des surfaces relativement grandes par rapport au diamètre des conducteurs au cours du transport des coquilles, comme on le comprendra facilement. Plus précisément, en se reportant à la fig. 12, on voit qu'une coquille métallique 5 est d'abord chauffée dans sa partie centrale et que la partie chauffée se déplace ensuite progressivement vers la périphérie du fond de la coquille. Par la suite, la coquille métallique 5 se trouve chauffée à l'extrémité de sa partie périphérique sensiblement au centre du poste de chauffage, c'est-à-dire au voisinage de la partie où se fait l'alimentation en courant de la bobine de chauffage 30 par le générateur à haute fréquence 32, puis la zone de chauffage se déplace progressivement, au cours du transport des coquilles Jusqu'à ce que toute la surface du fond des coquilles soit chauffée de manière uniforme. Après quoi la coquille métallique 5 est transférée vers un poste de collage subséquent. Dans une forme d'exécution correspondant à la disposition représentée à la fig. 12, les conditions opératoires sont fixées de manière telle que la longueur totale L de la bobine de chauffage 30, mesurée le long du passage 100, soit de 1 m, l'intervalle entre conducteurs à l'endroit où se fait l'alimentation en courant à partir du générateur à haute fréquence 32, c'est-à-dire la largeur maximale de la bobine Wls étant de 30 mm, la largeur W2 de la bobine aux deux extrémités de la bobine de chauffage 30 étant de 10 mm, le diamètre extérieur de la coquille métallique 5 étant de 38 mm, la vitesse de transport des coquilles métalliques 5 étant de 0,8 m/s, ce qui correspond à un temps de passage de la coquille métallique 5 dans la zone de chauffage de 1,25 s, et la différence de température après passage de la coquille métallique 5 (c'est-à-dire le rapport, exprimé en pourcentage, de la différence entre la température maximale et la température minimale à la température maximale) étant limité à 10%. En comparaison avec les dispositifs connus dans lesquels on observe une différence de température pouvant aller jusqu'à 40% immédiatement après le passage des coquilles dans le poste de chauffage, par rapport à la température maximale, on constate que l'appareil selon l'invention permet une amélioration remarquable de l'uniformité de la distribution de températures.

La fig. 13 représente une variante de cette forme d'exécution dans laquelle la bobine de chauffage 30 est disposée avec un écartement variable des conducteurs, cette bobine comprenant une paire de conducteurs formée d'un conducteur avant 34 et d'un conducteur arrière 36, dont l'espacement augmente dans la direction de transport A des coquilles métalliques. La variante de la forme d'exécution de l'appareil représentée à la fig. 13 trouve son application pour le chauffage de pièces susceptibles d'avoir leurs parties périphériques extérieures soumises à un refroidissement plus fort que leurs parties intérieures, en raison d'un chauffage antérieur des parties centrales du fond des coquilles.

La fig. 14 représente une autre variante de la même forme d'exécution. La disposition de l'appareil conformément à cette variante est similaire à celle de la fig. 13, dans laquelle l'écartement augmente de manière unidirectionnelle, mais l'angle de la variation d'écartement change dans une certaine partie le long du passage 100. Une partie intermédiaire, désignée par le chiffre de référence 200 à la fig. 14, correspond à un angle de variation de l'écartement supérieur à celui des autres parties. En conséquence, la coquille métallique transportée, avec une vitesse prédéterminée, dans la direction de la flèche A le long du passage 100 reçoit une énergie de chauffage inférieure dans la partie 200 à celle qu'elle reçoit dans les autres parties. Conformément aux expériences effectuées par la titulaire, on a constaté que la forme de variation d'écartement représentée à la fig. 14 convenait particulièrement bien pour permettre le chauffage de manière uniforme de pièces telles que des coquilles d'aluminium dans lesquelles l'élévation de température dans les parties intermédiaires du fond des coquilles est plus rapide que dans ces parties centrales et périphériques.

La fig. 15 représente une autre variante de la même forme d'exécution de l'appareil, similaire à celle de la fig. 14, dans laquelle une partie B ayant un angle de variation de l'écartement plus grand est ménagée à l'extrémité du passage 100. En conséquence, la variante représentée à la fig. 15 permet de chauffer plus énergique-ment la partie périphérique des pièces que leurs parties centrales.

La fig. 16 représente encore une autre variante de la même forme d'exécution dans laquelle la partie B, ayant un angle de variation de l'écartement des conducteurs plus grand, est formée au voisinage de l'extrémité postérieure du passage 100. En conséquence, l'appareil correspondant à cette variante est particulièrement bien adapté dans le cas ou il est nécessaire de fournir une énergie de chauffage plus élevée dans la partie centrale des coquilles métalliques.

Bien que les variantes de la forme d'exécution de l'appareil décrites ci-dessus aient des bobines de chauffage dans lesquelles les conducteurs s'écartent dans le sens de la longueur de ces bobines, celles-ci peuvent également éventuellement comprendre des parties dans lesquelles les conducteurs sont parallèles l'un à l'autre dans le sens de transport des coquilles.

En ce qui concerne le générateur de courant à haute fréquence 32, on peut utiliser soit un oscillateur à tube à vide, soit un oscillateur à semi-conducteurs.

Comme décrit ci-dessus, il est possible d'adapter la température de chauffage en fonction des caractéristiques des coquilles métalliques à traiter de manière à chauffer celles-ci de façon uniforme et également de manière à permettre le chauffage d'une partie des coquilles métalliques à une température différente de celles des autres parties, selon la nature des coquilles métalliques.

On peut chauffer le fond des coquilles métalliques avec toute distribution de températures désirée, en utilisant un noyau de ferrite placé sous les bobines de chauffage dans une partie du passage de transport des coquilles, dans les formes d'exécution de l'appareil décrites ci-dessus. Plus particulièrement, dans le cas où le noyau de ferrite est encastré sous les bobines de chauffage, le couplage électromagnétique entre la bobine de chauffage et les coquilles métalliques est augmenté à un point tel que l'efficacité de chauffage dans cette zone particulière peut être augmentée. En conséquence, en disposant le noyau de ferrite en un emplacement quelconque, le long du passage de transport des coquilles, on peut réaliser soit un chauffage uniforme, soit un chauffage local.

On va maintenant décrire de manière plus détaillée cet agencement aux fig. 17 à 19 qui représentent une quatrième forme d'exécution de l'appareil selon l'invention.

Conformément à cette quatrième forme d'exécution, les bobines de chauffage se composent d'un conducteur avant 34 et d'un conducteur arrière 36 dont l'écartement varie le long du passage de transport des coquilles, de manière similaire à celle qui est représentée à la fig. 12. Plus particulièrement, dans la quatrième forme

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d'exécution représentée à la fig. 17, la bobine de chauffage 30 se compose de deux paires de conducteurs avant et arrière, c'est-à-dire d'une paire de conducteurs, composée du conducteur avant 34 et du conducteur arrière 36 dont l'écartement diminue à partir du générateur à haute fréquence 32 dans la direction de transport A des coquilles métalliques 5, et d'une paire de conducteurs composée du conducteur avant 34a et du conducteur arrière 36a dont l'écartement diminue à partir du générateur électrique commun 32 dans la direction opposée à la direction de transport. En conséquence, le courant à haute fréquence provenant du générateur 32 se divise dans les conducteurs avant 34 et 34a et les courants ainsi divisés retournent au générateur 32 en passant par les conducteurs arrière 36 et 36a. Il est tout à fait normal que les passages du courant soient inversés dans le cas où les phases du générateur à haute fréquence 32 sont également inversées.

Bien que, dans cette forme d'exécution de l'appareil, on utilise deux paires de conducteurs avant et arrière pour équilibrer l'impédance avec le générateur à haute fréquence 32, on pourrait également utiliser une paire de conducteurs ou un nombre de paires de conducteurs supérieur à deux.

Cette quatrième forme d'exécution de l'appareil se caractérise par la disposition de noyaux de ferrite 37a, 37b et 37c, en position quelconque, sous les bobines de chauffage 30, comme représenté aux fig. 17 et 18. L'appareil comprend une sole 38 pour la bobine de chauffage, constituée par de la Bakélite et comprenant des ramures dans lesquelles les noyaux de ferrite 37a à 37c sont disposés de manière fixe. En conséquence, dans les parties du poste de chauffage muni des noyaux de ferrite 37a à 37c, le couplage électromagnétique entre la bobine de chauffage 30 des coquilles métalliques 5 est augmenté, de sorte que l'efficacité de chauffage qui en résulte peut être également augmentée.

En outre, dans cette forme d'exécution, du fait que les conducteurs 34, 36, 34a et 36a sont disposés avec un écartement variable, les coquilles métalliques 5 sont successivement chauffées, lors de leur transport dans le passage 100, dans des parties adjacentes aux conducteurs respectifs, représentées sous forme hachurées, ayant des surfaces relativement grandes par rapport aux diamètres des conducteurs, tout en étant chauffées de manière uniforme au cours du transport, comme on le comprendra facilement. Plus précisément, on voit, d'après la fig. 17, qu'une coquille métallique 5 est d'abord chauffée dans sa partie centrale et que la partie soumise au chauffage se déplace progressivement en direction de la périphérie. Après quoi la coquille métallique 5 est chauffée dans sa partie périphérique essentiellement au centre du poste de chauffage, c'est-à-dire au voisinage de l'endroit où le courant provenant du générateur à haute fréquence 32 alimente les bobines de chauffage 30, puis la zone soumise au chauffage se déplace graduellement vers le centre, au cours du transport de la coquille, jusqu'à ce que l'ensemble de la surface du fond de celle-ci soit chauffé de manière uniforme. La coquille métallique 5 est ensuite transférée vers le poste de collage subséquent.

Dans le cas où les pièces soumises au chauffage sont constituées par des fonds de coquilles ayant la forme de disques, et lorsque l'on utilise des bobines de chauffage dans lesquelles l'écartement des conducteurs varie de manière linéaire comme représenté à la fig. 12, les parties intermédiaires du disque subiront un chauffage plus grand que les parties centrales et périphériques. Il en résulte une distribution non uniforme de la température. Au contraire, conformément à la quatrième forme d'exécution de l'appareil, les noyaux de ferrite 37a, 37b et 37c permettent d'améliorer l'efficacité du chauffage aux deux extrémités du poste de chauffage, c'est-à-dire dans les zones permettant le chauffage des parties centrales des coquilles métalliques 5, ainsi que dans les parties centrales du poste de chauffage, c'est-à-dire les parties qui permettent le chauffage de la périphérie des coquilles métalliques 5. En conséquence, ces coquilles métalliques 5 peuvent être chauffées de manière à réaliser une distribution de la température remarquablement uniforme.

Dans cette quatrième forme d'exécution de l'appareil, bien que les noyaux de ferrite soient disposés aux deux extrémités et au centre du poste de chauffage, il est avantageux de choisir leur emplacement en fonction des caractéristiques thermiques des coquilles métalliques et en conférant aux bobines de chauffage un écartement de conducteurs variable. Il est ainsi possible de chauffer les coquilles métalliques soit de manière à obtenir une distribution uniforme de la température,

soit de façon à provoquer des variations locales de la distribution de températures.

En outre, conformément à cette forme d'exécution de l'appareil, on peut choisir de manière appropriée l'écartement entre les noyaux de ferrite et les bobines de chauffage, et on peut également régler les variations de couplage électromagnétique entre les bobines de chauffage et les coquilles métalliques grâce à la présence des noyaux de ferrite. Il est à remarquer que cette forme d'exécution de l'appareil peut être utilisée pour effectuer le chauffage de coquilles métalliques constituées par un matériau ferromagnétique tel que le fer.

La fig. 19 représente une autre variante de cette même forme d'exécution de l'appareil, qui présente la particularité consistant dans le fait que le noyau de ferrite 37 entoure les éléments conducteurs 34 et 36, ce qui permet d'augmenter le couplage électromagnétique entre les conducteurs et les coquilles métalliques 5. Le noyau de ferrite 37 a une forme qui correspond à la lettre E et elle comprend deux rainures 37x et 37y dans lesquelles sont disposés les conducteurs 34 et 36. En conséquence, la concentration magnétique par les conducteurs 34 et 36 augmente de façon telle que l'on peut augmenter de manière correspondante le couplage électromagnétique entre les conducteurs et les coquilles métalliques 5.

Comme décrit plus haut, la présente forme d'exécution de l'appareil présente l'avantage de permettre de régler de manière désirée la distribution de températures dans le fond des coquilles métalliques en choisissant l'emplacement des noyaux de ferrite.

On va maintenant décrire une cinquième forme d'exécution de l'appareil, dans laquelle la bobine de chauffage est constituée par une pluralité d'enroulements raccordés à un générateur de courant à haute tension et à haute fréquence, consistant en un oscillateur à tubes à vide, cet appareil permettant de chauffer de manière efficace des coquilles métalliques en un matériau non magnétique tel que l'aluminium.

Les caractéristiques particulières qui distinguent cette cinquième forme d'exécution de l'appareil de la première forme d'exécution représentée à la fig. 1 résident dans le fait que le poste de chauffage comprend trois enroulements de bobine de chauffage qui constituent l'enroulement réservoir du circuit d'oscillation à tube à vide, ce qui permet de transformer l'énergie électrique fournie par le résonateur 6 en oscillations à haute fréquence. L'agencement du poste de chauffage est représenté en détail (vue en coupe) à la fig. 20.

Comme on le voit à la fig. 20, le poste de chauffage comprend des conducteurs 40 à 46, constituant l'enroulement de chauffage par induction à haute fréquence, enrobés de manière fixe dans une sole 47 ayant la forme d'un arc de cercle, disposée en position fixe au-dessous de la partie périphérique d'un plateau rotatif 46. Cette sole 47 est constituée par une résine silicone ou bien par du Teflon ou de la Bakélite. Les coquilles métalliques 5 qui sont transportées par le plateau rotatif 46 sont soumises à un chauffage par induction dans ce poste de chauffage. Au cours de ce chauffage, les coquilles métalliques 5 sont guidées au cours de leur transport, aussi bien par une paroi verticale ou paroi de guidage latérale 48, qui est placée en position fixe au voisinage de la périphérie du plateau rotatif 46, que par une paroi supérieure ou paroi de guidage horizontale 49, placée en position fixe au-dessus et au voisinage de la périphérie du plateau rotatif 46. Comme décrit plus haut, lorsque les coquilles 5 en matériau non magnétique sont transportées au-dessus du conducteur à haute fréquence, elles se mettent à flotter et à sauter sous l'effet des forces de répulsion qui s'établissent entre le conducteur et les coquilles métalliques. Comme on le voit d'après la fig. 20, du fait que la paroi de guidage horizontale 49 est disposée au-dessus des coquilles métalliques 5, celles-ci sont transportées par le plateau rotatif 46 avec leurs bords en position de glissement sur la partie

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inférieure opposée 49a de la paroi de guidage 49. En conséquence, les coquilles métalliques 5 se déplacent de façon à avoir leurs côtés inférieurs 5a constamment placés à une distance prédéterminée des conducteurs respectifs 40 à 45, de sorte que la partie inférieure 5a de ces coquilles métalliques 5 est chauffée par induction de manière relativement uniforme. Cela permet de porter une couche d'apprêt adhésif 50, appliquée sur la face intérieure du fond 5a de la coquille, à une température suffisante pour permettre son adhésion.

Comme expliqué ci-dessus, pour permettre de chauffer de manière efficace les coquilles métalliques ou les pièces constituées par un matériau non magnétique, il est avantageux de maintenir la distance entre le conducteur et les coquilles métalliques à une valeur aussi petite que possible. Comme on le voit d'après les courbes caractéristiques de l'élévation de températures dans le fond 5a des coquilles en fonction de la distance entre les parties inférieures 5a du fond des coquilles et la face supérieure des conducteurs 44 et 45, représentées à la fig. 4, il est nécessaire de maintenir cette distance à une valeur inférieure à 2 mm, de préférence comprise entre 0,5 et 1,2 mm. Toutefois, si cette distance est rendue trop faible, il se produit un risque de claquage diélectrique entre les conducteurs de chauffage et les coquilles métalliques, ce risque étant inversement proportionnel à la valeur de cette distance. On élimine cette difficulté en disposant les conducteurs de la manière adoptée dans cette forme d'exécution de l'appareil.

La fig. 21 représente en détail la disposition des conducteurs et des coquilles métalliques conformément à cette forme d'exécution. Comme on le voit à la fig. 21, les trois conducteurs de courant à haute fréquence 40,42 et 44, qui permettent le passage du courant vers i'avant, sont disposés dans une moitié du poste de chauffage par induction, à savoir la partie de gauche repérée par la flèche B. En ce qui concerne les trois autres conducteurs de courant à haute fréquence 41, 43 et 45, qui permettent le passage du courant en arrière, ils sont disposés dans l'autre moitié du poste de chauffage par induction, c'est-à-dire la moitié de droite repérée par la flèche C. Cela permet donc, dans la forme d'exécution représentée, de constituer trois enroulements de bobines de chauffage à haute fréquence. Comme décrit plus haut, du fait que les groupes de conducteurs avant et arrière sont disposés dans des moitiés respectives du poste de chauffage, le courant d'induction engendré circule dans les coquilles métalliques en formant des circuits fermés respectifs, ce qui permet de provoquer efficacement une élévation de températures par effet Joule. En conséquence, de manière connue en soi, les conducteurs de chaque moitié établissent un flux de courant dans la même direction, céui permet d'obtenir une induction électromagnétique efficace.

Le générateur de puissance à haute fréquence 6, qui comprend l'oscillateur à tube à vide, a une fréquence pouvant atteindre 100 kHz à 10 MHz.

La tension effective que l'on peut établir dans l'enroulement réservoir qui joue le rôle de bobine de chauffage de la source de puissance 6 peut atteindre 10 kV. Le générateur de puissance à haute fréquence 6 a l'une de ses bornes raccordée en série avec les conducteurs respectifs, c'est-à-dire, dans l'ordre, les conducteurs 40, 41,42,43,44 et 45, son autre borne étant mise à la terre. Il est très important, dans cette forme d'exécution de l'appareil, que les conducteurs placés en amont par rapport à la terre, c'est-à-dire les conducteurs 44(5) et 45(6) soient disposés au voisinage des coquilles métalliques ou pièces 5, et que les conducteurs raccordés en aval, ou du côté des tensions supérieures, soient disposés consécutivement en position écartée des coquilles métalliques 5. En d'autres termes, en comparaison avec les conducteurs 44(5) et 45(6), les conducteurs 42(3) et 43(4) sont placés en position écartée des coquilles métalliques 5, et les conducteurs 40(1 ) et 41(2), raccordés du côté des tensions supérieures, sont placés en position encore plus écartée des coquilles métalliques 5. Plus précisément, les coquilles métalliques 5 sont normalement mises à la terre et les potentiels des conducteurs respectifs, par rapport au potentiel 0, ont les valeurs représentées à la fig. 22, ces potentiels étant V6 pour le conducteur 45, Vs pour le conducteur 44, V4 pour le conducteur 43, V3 pour le conducteur 42,

V2 pour le conducteur 41 et \u par rapport au potentiel du côté des tensions supérieures, pour le conducteur 40. Ainsi, ces potentiels V6 à V ! sont établis entre les conducteurs respectifs 45 à 40 et chaque coquille métallique 5. Conformément à cette cinquième forme d'exécution de l'appareil, les conducteurs placés du côté des tensions supérieures, qui présentent les différences de potentiels les plus élevées, par exemple les conducteurs 40(1) et 41(2), sont disposés avec un écartement plus grand des coquilles métalliques 5. Ainsi, les gradients de potentiel peuvent être maintenus à un niveau essentiellement égal à ceux qui existent entre les autres conducteurs et les coquilles métalliques. Il est tout à fait normal que les conducteurs qui sont placés le plus loin des coquilles métalliques soient ceux qui contribuent le moins à engendrer les courants induits dans celles-ci. Cependant, dans cette forme d'exécution de l'appareil, on utilise plusieurs enroulements de bobines, ce qui permet de disposer les conducteurs notablement plus près des coquilles métalliques que dans les appareils connus. En outre, on utilise partiellement les conducteurs placés du côté des tensions supérieures pour engendrer les courants induits, ce qui permet d'améliorer notablement l'efficacité d'ensemble par rapport aux appareils connus. En outre, ce qui constitue également une différence par rapport à l'art antérieur, on peut maintenir à une valeur remarquablement basse les gradients de potentiel qui s'établissent entre le conducteur du côté mis à la terre et les coquilles métalliques, ce qui permet d'augmenter la tension à haute fréquence que l'on engendre. Grâce à cette augmentation de tension, ainsi qu'à l'augmentation du nombre d'enroulements et à la diminution de la distance entre les conducteurs et les coquilles métalliques, on peut améliorer de manière remarquable l'efficacité d'ensemble du chauffage engendré par les courants induits.

En outre, dans cette forme d'exécution, on peut choisir de manière appropriée les distances entre deux conducteurs quelconques, en fonction des différences de potentiels entre ces conducteurs, et l'on peut maintenir les gradients de potentiel entre eux à une valeur inférieure à une valeur prédéterminée, ce qui permet d'éviter les claquages diélectriques entre ces conducteurs. Plus précisément, bien que les distances entre les conducteurs 40 et 42 et entre les conducteurs 42 et 44, dans la partie de gauche B de l'appareil, soient fixées à la même valeur, on confère une valeur plus élevée à l'écartement entre les conducteurs 40 et 44, ce qui permet de maintenir le gradient de potentiel entre deux quelconques de ces conducteurs au-dessous d'une valeur prédéterminée. Dans la partie de droite C, l'espacement entre les conducteurs 41 et 45 est fixé à une valeur plus grande que celle de l'écartement entre deux quelconques des autres conducteurs, ce qui permet de maintenir les gradients de potentiel entre deux quelconques de ces conducteurs au-dessous d'une valeur prédéterminée.

D'autre part encore, dans la forme d'exécution représentée à la fig. 21, les conducteurs 40 et 41 du côté du générateur d'énergie ne sont pas alignés avec les autres conducteurs, mais sont disposés sur un autre plan, ce qui permet d'enrober les différents conducteurs dans la sole 47 d'une manière relativement compacte. Cependant, dans une variante de cette forme d'exécution représentée à la fig. 23, on peut disposer tous les conducteurs dans un même plan ou leur conférer une disposition quelconque correspondant à la forme des coquilles métalliques. Les éléments constitutifs ou les parties de la variante représentée à la fig. 23 sont désignés par les mêmes chiffres de référence que les parties correspondantes de la forme d'exécution représentées à la fig. 21, et il est donc inutile de répéter ici les indications données à propos de ces dernières.

Cependant, avec la disposition en deux plans des bobines de chauffage de la fig. 21, la contribution des conducteurs 40 et 41,

placés du côté des tensions supérieures, au processus de chauffage par induction est plus forte que dans la disposition en un plan unique représenté à la fig. 23. Cela permet d'augmenter de manière correspondante l'efficacité d'ensemble du chauffage qui s'est révélée, d'après des expériences effectuées par la titulaire, avoir une valeur double de celle que l'on peut obtenir en utilisant l'appareil conformément à la variante représentée à la fig. 23.

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Dans toutes les formes d'exécution de l'appareil décrites ci-dessus, les conducteurs sont constitués par des tuyaux de cuivre dans lesquels on fait circuler de l'eau de refroidissement afin d'éviter un dégagement thermique résultant des pertes ohmiques dans les conducteurs eux-mêmes.

Comme décrit plus haut, conformément à la forme d'exécution qui est décrite maintenant, les conducteurs des coquilles métalliques peuvent être disposés à proximité les uns des autres, sans qu'il se produise de claquage diélectrique entre eux, ce qui permet d'améliorer de manière remarquable l'efficacité du chauffage par induction.

En outre, dans cette forme d'exécution, la disposition relative des conducteurs est fixée à l'avance, en fonction des différences de potentiel entre eux, ce qui permet d'éviter de manière sûre des claquages diélectriques entre eux.

De plus, cette forme d'exécution permet la réalisation d'un appareil de chauffage par induction à haute fréquence de dimensions réduites, mais d'une grande efficacité qui permet d'effectuer de manière remarquable le chauffage de coquilles métalliques constituées par un matériau non magnétique tel que l'aluminium.

Il est à noter que les appareils connus de chauffage par induction à haute fréquence ne permettent pas d'éliminer l'inconvénient qui résulte du fait que les énergies de chauffage à conférer aux coquilles métalliques respectives varient avec le nombre de coquilles métalliques chargées dans le poste de chauffage. Plus précisément, le circuit de la bobine de chauffage constitué par des conducteurs subit une notable variation de son impédance et de sa fréquence en fonction du changement des inductances mutuelles avec les coquilles métalliques. Par exemple, l'impédance de charge et la fréquence des bobines de chauffage sont très différentes dans le cas où dix-huit coquilles sont simultanément chargées dans le poste de chauffage et dans le cas où l'on charge une seule coquille. La variation importante des énergies que l'on doit conférer aux coquilles métalliques, dans ces cas,

entraîne l'inconvénient de variations élevées correspondantes de la température de chauffage. En particulier, lors de la fabrication des coquilles métalliques, dans le cas où le nombre des coquilles métalliques que l'on charge de manière continue dans l'appareil de chauffage varie à un point tel que l'alimentation en coquilles métalliques dans le poste de chauffage tombe à zéro, on se heurte à l'inconvénient qui consiste en une importante dispersion de la température de chauffage résultant des variations de l'impédance de charge et de la fréquence du circuit de la bobine de chauffage.

Les modifications des caractéristiques des circuits de bobine de chauffage qui viennent d'être mentionnées varient selon la nature des coquilles métalliques. Dans le cas où les coquilles métalliques sont constituées par un matériau non magnétique, tel que l'aluminium, la partie induction du circuit de la bobine de chauffage diminue, mais la partie résistance de cette même bobine augmente avec le nombre de coquilles métalliques introduites dans l'appareil, de sorte que la fréquence a tendance à augmenter avec le nombre des coquilles métalliques introduites. De manière générale, dans le cas où l'on règle à une valeur prédéterminée l'intensité du courant dans le circuit de la bobine de chauffage, une augmentation de fréquence provoque une augmentation de l'énergie transmise aux coquilles métalliques. En conséquence, dans le cas où le nombre de pièces métalliques introduites dans le poste de chauffage diminue, l'énergie de chauffage devient trop basse.

Au contraire, dans le cas où les coquilles métalliques sont constituées par un matériau ferromagnétique tel qu'une plaque de fer blanc ou d'acier, on observe la tendance inverse, selon laquelle la fréquence et l'énergie augmentent avec le nombre de coquilles métalliques placées en regard des bobines de chauffage. En conséquence, il est clair qu'il se produit une surchauffe dans le cas où l'on diminue le nombre de coquilles métalliques en matériau ferromagnétique introduites dans le poste de chauffage.

On peut éliminer les inconvénients qui viennent d'être mentionnés grâce à l'utilisation d'un circuit de chauffage par induction à haute fréquence conformément à une sixième forme d'exécution de l'appareil selon l'invention qui va maintenant être décrite. On expliquera tout d'abord les principes fondamentaux de cette sixième forme d'exécution.

La fig. 24 est un diagramme explicatif illustrant le principe du circuit de chauffage selon cette forme d'exécution, qui permet de s régler l'intensité du courant dans une bobine de chauffage 60 de manière à conférer une même quantité de chaleur aux coquilles métalliques respectives. La fig. 24 illustre également le cas dans lequel les coquilles métalliques utilisées sont constituées par un matériau non magnétique tel que l'aluminium.

io Dans la fig. 24:

Ei représente une tension de référence qui est habituellement une tension continue variable;

Ef représente une tension injectée en retour qui est habituellement une tension continue dans le cas où l'on utilise également une tension 15 continue comme tension de référence Ei;

Eo représente une tension de sortie qui est une tension à haute fréquence proportionnelle à la différence entre Ei et Ef et qui est représentée par l'équation suivante:

Eo = G(Ei—Ef)

(1)

Z représente l'impédance d'un circuit de bobine de chauffage à haute fréquence (par exemple, un circuit en série comprenant la bobine de chauffage 60 et un condensateur 61 ayant une impédance de 1/wC), et H est utilisé pour redresser la tension de sortie Ec du condensa-25 teur 61, de façon à permettre d'obtenir la tension injectée en retour Ef, avec la relation suivante entre ces tensions:

Ef=HEc

(2)

Dans le cas où la commande en retour représentée à la fig. 24 est 30 effectuée, la tension de sortie Eo est représentée par l'équation:

Eo =

-Ei

1 +

HG

GjCZ

(3)

En conséquence, l'intensité du courant dans la bobine de chauffage 60 est représentée par l'équation:

I =

Eo

40

Z+ HG

-Ei

(4)

La fréquence de la tension de sortie Eo est réglée de manière à correspondre à la fréquence de résonance du circuit de la bobine de chauffage, c'est-à-dire le circuit en série de la bobine de chauffage 60 et du condensateur 61. De façon générale, dans le cas où l'on chauffe un élément non magnétique au moyen d'une bobine de chauffage, le composant d'induction de la bobine de chauffage diminue, mais son composant de résistance augmente. En conséquence, la fréquence u de la tension de sortie Eo augmente en fonction de l'augmentation du nombre n des coquilles métalliques à chauffer au moyen de la bobine de chauffage, et elle est représentée approximativement par l'équation:

J — coq (1 -t-kjn)

De même, l'impédance Z du circuit de la bobine de chauffage peut être représentée approximativement par l'équation:

Z=R0 (1 +k2n)

(5)

(6)

60 Dans ces équations, w0 et R0 représentent respectivement la fréquence angulaire de la tension de sortie E0 et la résistance de la bobine de chauffage, dans le cas où les coquilles métalliques ne sont pas chauffées, et kj et k2 sont des constantes. Si l'on introduit les équations 5 et 6 dans l'équation 4, on obtient l'équation suivante:

65

G

1 = — Ei (7)

R0 (1 +k2n) +

HG

co0 (1 -t-kjn) c

630863

12

Dans ce cas, du fait que la relation suivante s'applique:

Kin« 1 (8)

On peut représenter approximativement le dénominateur de l'équation 7 de la manière suivante:

De même, on peut également représenter de manière approximative l'impédance du circuit de la bobine de chauffage par l'équation:

Dénominateur = R0 +

HG

(00C

+ (Rq^2

HGkt

COqC

■)n (9)

Dans le cas où la fréquence du signal de sortie Eo reste constante quel que soit le nombre n des coquilles métalliques, on peut conférer un même nombre de calories aux coquilles métalliques en réglant l'intensité I du courant circulant dans la bobine de chauffage, de manière à la maintenir constante. Toutefois, dans le cas où cette fréquence varie, on ne peut pas transférer un nombre égal de calories aux coquilles métalliques, à moins de régler de manière correspondante l'intensité I du courant circulant dans la bobine de chauffage.

De manière générale, dans le cas où l'intensité du courant dans la bobine de chauffage est constante, le nombre de calories transféré aux coquilles métalliques augmente avec la fréquence. Compte tenu de ce fait, dans le cas où les coquilles métalliques sont constituées par un matériau non magnétique tel que l'aluminium, on augmente la fréquence en fonction du nombre de coquilles métalliques. En conséquence, en vue de limiter l'élévation de températures résultant de l'augmentation de la fréquence, il est nécessaire de réduire l'intensité du courant dans la bobine de chauffage. Si l'on désigne par k3 le facteur de réduction et qu'on le définit par l'équation suivante:

I = I0 (1 —k3n) il y a lieu de satisfaire à l'équation suivante:

HG

Rok2

co0C

kn

R0 +

HG

GJ0C

(10)

(11)

si l'on désire maintenir constante l'élévation de température dans chaque coquille métallique. On comprendra que, d'après l'équation 11, il est suffisant de déterminer la valeur HG de manière à permettre de satisfaire à l'équation suivante:

HG

k2-k.

<uocRo kj +k3

(12)

Il est clair que, d'après l'analyse faite jusqu'ici, si les caractéristiques sont déterminées de manière à satisfaire l'équation 12, il est possible d'effectuer l'opération de chauffage avec une énergie qui reste uniforme, quel que soit le nombre de coquilles métalliques chargées dans l'appareil de chauffage.

La fig. 25 est similaire à la fig. 24, mais elle explique le principe d'un appareil de chauffage par induction à haute fréquence permettant le réglage de l'intensité dans la bobine de chauffage 60, de manière à permettre de conférer un nombre de calories égal à chaque coquille métallique, dans le cas où ces dernières sont constituées par un matériau ferromagnétique tel que l'acier étamé ou non.

Dans ce cas, la tension injectée en retour Ef est proportionnelle à la tension aux bornes de l'inductance L, de sorte que l'intensité I du courant dans la bobine de chauffage est exprimé par l'équation suivante:

I =

Z+toLHG

-Ei

(13)

De manière générale, dans le cas où l'on chauffe une pièce en matériau ferromagnétique, la composante d'induction et la composante de résistance de la bobine de chauffage augmentent. En conséquence, la fréquence de la tension de sortie Eo peut être approximativement représentée par l'équation :

= w0(l-kI'n)

(14)

Z=R0 (I+k2'n)

(15)

D'autre part, si on introduit les équations 12 et 13 dans l'équation 11, on peut obtenir l'approximation suivante:

G

Ro+«o + (R0k2'—woLHGkj ')n

•Ei

(16)

Dans le cas où les coquilles métalliques sont constituées par un matériau ferromagnétique, la fréquence décroît lorsque le nombre de coquilles métalliques augmente. En conséquence, pour limiter la chute de températures résultant de la diminution de la fréquence, il est nécessaire d'augmenter l'intensité du courant qui circule dans la • bobine de chauffage. Si le facteur d'augmentation est représenté par k3' et s'il est défini par l'équation suivante:

I=I„(l+k3'n)

(17)

il est nécessaire, pour maintenir constante l'élévation de températures dans chaque coquille métallique, de satisfaire à l'équation suivante:

ooLHGkj'—R0k2' R-o+Û>0LHG

= k3'

(18)

D'après cette équation 18, on comprend qu'il est suffisant de déterminer la valeur HG, de manière à satisfaire l'équation suivante:

to0LHG k2'+k3'

Ro k/—k3'

(19)

D'après l'analyse faite jusqu'ici, on peut comprendre quel est le principe qui est à la base de la sixième forme d'exécution de l'appareil selon l'invention. En gardant ce principe à l'esprit, on va maintenant décrire en détail l'appareil de chauffage par induction à haute fréquence.

La fig. 26 représente une variante convenable du circuit de chauffage par induction à haute fréquence, comprenant la bobine de chauffage de l'appareil de chauffage mentionné plus haut, selon la présente forme d'exécution. Cet appareil comprend une source de puissance 62 dont le courant de sortie, qui alimente la bobine de chauffage 60, est réglé au moyen du circuit de commande de courant 63 dont le signal de sortie alimente, par l'intermédiaire d'un circuit d'égalisation 64, un circuit d'oscillation 65 du type à transistors. Le courant transmis, du circuit d'oscillation à transistors 65 à la bobine de chauffage 60, est détecté au moyen d'un circuit de détection 66 de façon que les signaux ainsi détectés soient transmis au circuit de commande du courant 63.

La source de courant 62 comprend un générateur de courant alternatif triphasé 72 dont le courant de sortie triphasé alimente le collecteur d'un transistor de commande 76 du circuit de commande du courant 63, après avoir été redressé au moyen d'un redresseur 73 et après élimination de ces oscillations au moyen d'une bobine d'égalisation 74 et d'un condensateur 75. Le transistor de commande 76 règle la largeur d'impulsions du signal de sortie continu redressé de la source de courant 62, de manière que son signal de sortie soit transmis de son émetteur au circuit d'égalisation 64.

La source de courant 62 est agencée de manière à comprendre un circuit à tension constante dont le signal de sortie à tension constante alimente le circuit d'égalisation 64. Cependant, dans la forme d'exécution que l'on décrit maintenant, un tel circuit à tension constante peut être inclu dans un étage antérieur de la source de courant 62.

Le circuit d'égalisation 64 est agencé de manière à comprendre une bobine d'égalisation 77, un condensateur 78 et une diode régulatrice 79, et il a pour fonction de redresser la forme des impulsions dont la largeur est réglée, de façon à permettre de les introduire dans les collecteurs respectifs des transistors 80 et 81 du circuit oscillateur 65. Ces transistors 80 et 81 forment un groupe de transistors de commutation d'oscillation, en coopération avec d'au-

très transistors 82 et 83, de façon telle que les paires respectives de transistors 80 et 83 et 81 et 82 soient simultanément rendues conductrices et non conductrices en réponse au signal de commande provenant d'un circuit de commutation de commande 84. Entre l'émetteur du transistor 80 ou le collecteur du transistor 82 et l'émetteur du transistor 81 ou le collecteur du transistor 83 se trouve connectée la bobine primaire 85 d'un transformateur de sortie dont la bobine secondaire 86 est connectée avec le circuit de résonance en série de la bobine de chauffage 60 et du condensateur 61. La tension de sortie de ce condensateur 61 alimente le circuit de commutation de commande 84, de sorte que la fréquence de résonance du circuit de résonance en série est introduite sous forme de l'oscillation de fréquence du circuit oscillant à transistors 65 dans le circuit de commande de commutation 84, en réponse à la variation de la tension de sortie du condensateur 61, de façon à permettre la commutation des transistors respectifs 80 à 83, en fonction de la fréquence de résonance.

D'autre part, la tension de sortie du condensateur 61 alimente également le circuit de détection 66, de sorte que le courant de sortie de la bobine de chauffage 60 est détecté par le circuit de détection 66. Ce circuit de détection 66 est agencé de manière à comprendre un redresseur qui permet de transformer la tension de sortie du condensateur 61, qui se présente sous forme de signaux électriques alternatifs, en une tension continue.

Les signaux de commande du circuit de détection 66 alimentent le circuit de commande du courant 63 de façon à permettre de régler le courant d'alimentation fourni par la source de courant 62 au circuit oscillant 65 par l'intermédiaire du circuit d'égalisation 64. Cette opération de réglage du courant va maintenant être décrite en détail en se référant à la fig. 27 ainsi qu'à la fig. 26.

A la fig. 27, la tension de sortie du condensateur 61 du circuit de résonance en série est désignée par le chiffre de référence 200. Cette tension est représentée sous forme d'ondes à haute fréquence. Le signal de sortie du circuit de détection 66, qui est obtenu par redressement de la tension de sortie du condensateur 61, est représenté sous la forme du signal 202. Le signal de sortie 202 du circuit de détection 66 alimente une borne d'entrée d'un amplificateur différentiel 90 du circuit de réglage du courant 63, par l'intermédiaire d'une résistance 91. L'autre borne d'entrée de l'amplificateur 90 reçoit la tension de référence provenant d'un générateur de tension de référence qui comprend une source de courant de référence 92 et une résistance variable 93, ce qui permet de comparer la tension de référence ainsi fournie avec le signal détecté 202 mentionné plus haut. D'autre part, entre les bornes d'entrée et de sortie de l'amplificateur différentiel 90 se trouve raccordé un dispositif de réglage de l'amplification de commande qui comprend une résistance variable 94, ce qui permet un réglage convenable, par le circuit de commande du courant, de l'amplification de commande et du courant d'alimentation de la bobine de chauffage 60. Le signal de sortie 204 de l'amplificateur 90 alimente un convertisseur de largeur d'impulsions de tension 95. Ce convertisseur 95 est alimenté par le signal de sortie de la source de courant 62, de sorte que des ondes triangulaires ayant un gradient correspondant à la tension de sortie de la source de courant 62 sont engendrées dans le convertisseur 95. Comme on le voit d'après la représentation de la forme des ondes à la fig. 27, ce convertisseur 95 compare les ondes triangulaires 206 et le signal de sortie 204 de l'amplificateur 90, de sorte qu'il envoie des signaux ENCLENCHE à la base du transistor 76 uniquement durant la période pendant laquelle la tension de l'onde précédente 206 excède la valeur suivante du signal de sortie 204. En conséquence, comme illustré d'après la forme des impulsions 208, les signaux de sortie provenant de l'émetteur du transistor 76 sont introduits dans le circuit d'égalisation 64, dont le signal de sortie égalisé 210 alimente ensuite le circuit d'oscillation à transistors 65.

Le convertisseur de largeur d'impulsions de tension 95 représenté à la fig. 26 permet également la compensation des fluctuations dans la tension de sortie de la source de courant 62. Plus précisément, les ondes triangulaires 206 du convertisseur 95 ont un gradient corres630 863

pondant à la tension principale de la source de courant 62 de sorte que ce gradient devient plus élevé, comme représenté sous forme d'une ligne interrompue 206a à la fig. 27, lorsque le voltage principal diminue. En conséquence, les impulsions de sortie du circuit de commande du courant 63 voient leur largeur augmentée, comme représenté par la ligne interrompue 208a. Il en résulte que le courant d'alimentation du circuit d'oscillation à transistors 65 augmente de manière correspondante. De cette façon, grâce à l'utilisation du circuit de chauffage par induction à haute fréquence représenté à la fig. 26, on peut même compenser à coup sûr les fluctuations de la tension principale de la source de courant 62.

Comme décrit plus haut, le circuit de chauffage par induction, selon la présente forme d'exécution, permet de détecter à coup sûr les fluctuations du courant à haute fréquence de la bobine de chauffage 60, de façon à commander en retour le courant fourni par la source de courant 62 au circuit d'oscillation 65, en fonction de la tension détectée sur la bobine de chauffage 60. Cela permet de régler à une valeur prédéterminée l'énergie de chauffage qui doit être transmise par la bobine de chauffage 60 aux coquilles métalliques, en fonction de l'impédance de charge de la bobine de chauffage 60 et de sa fréquence qui varient en fonction du nombre et des caractéristiques électriques des coquilles métalliques. Il est à remarquer à ce propos que la forme d'exécution de l'appareil qui est décrite ici se caractérise non pas par le réglage à une valeur prédéterminée de la valeur de l'intensité dans la bobine de chauffage 60, mais par le réglage à une valeur prédéterminée de l'énergie de chauffage transmise de la bobine de chauffage 60 aux coquilles métalliques en fonction du nombre de ces dernières qui sont chargées dans le poste de chauffage et chauffées par la bobine 60. En conséquence, cette forme d'exécution de l'appareil se distingue par le fait qu'elle permet de chauffer, en toutes circonstances, les coquilles métalliques à une température prédéterminée. De façon générale, si l'on alimentait la bobine de chauffage 60 en un courant ayant une valeur prédéterminée, on devrait également maintenir à une valeur prédéterminée soit la température de chauffage, soit l'énergie thermique imparties aux coquilles métalliques. Cependant, même si on règle l'impédance de charge de la bobine de chauffage 60, de façon à la maintenir constante, la fréquence de résonance du circuit de la bobine de chauffage varie selon les fluctuations de l'impédance de charge de la bobine de chauffage 60 de sorte qu'il n'est pas possible, dans la pratique, de chauffer tous les métaux à une température uniforme. Par exemple, si l'on alimente l'appareil de chauffage représenté à la fig. 1 par un nombre différent de coquilles métallliques en un matériau non magnétique, tout en alimentant sa bobine de chauffage par un courant ayant une intensité prédéterminée, on constate des fluctuations importantes des valeurs des températures de chauffage dans les différentes coquilles métalliques. On a rassemblé, dans le tableau 1, les valeurs des tensions de sortie VB et de l'intensité d'alimentation IB du circuit d'égalisation 64, ainsi que la température de chauffage 0 des coquilles métalliques, en fonction du nombre de coquilles métalliques chargées dans l'appareil de chauffage, dans le cas où l'on fait fonctionner le dispositif de réglage de l'amplification de commande 94 du circuit de commande du courant 63 avec un rapport de réinjection important, en vue de régler le courant d'alimentation de la bobine de chauffage 60 et, par conséquent, la tension de sortie Vc aux bornes du condensateur 88 de la fig. 26:

Tableau 1 (pour Vc constant)

Nombre de coquilles vB

e métalliques

(V)

(A)

C'C)

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Il ressort clairement du tableau 1 que l'énergie transmise aux coquilles métalliques, c'est-à-dire l'augmentation de température,

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diminue lorsque le nombre de coquilles métalliques en matériau non magnétique chargées dans l'appareil de chauffage diminue, dans le cas où la tension de sortie Vc aux bornes du condensateur est réglée à une valeur constante. L'appareil selon l'invention se distingue par le fait qu'il permet l'élimination des fluctuations, mentionnées ci-dessus, de la température de chauffage en augmentant le courant d'alimentation de la bobine de chauffage dans le cas où le nombre de coquilles métalliques en matériau non magnétique chargées dans l'appareil de chauffage par induction est fonction des caractéristiques de l'appareil de chauffage.

' circuit d'oscillation à transistors faisant partie de la présente forme d'exécution de l'appareil peut engendrer les signaux à haute fréquence au moyen d'un circuit de résonance en série, comprenant la bobine de chauffage et le condensateur, ce circuit ayant des caractéristiques telles qu'il permet une augmentation du courant lorsque le nombre des coquilles métalliques chargées dans l'appareil de chauffage diminue. En conséquence, si l'on n'utilise pas le dispositif de réinjection, comprenant le circuit de commande du courant 63 de la fig. 26, un courant très élevé va parcourir la bobine de chauffage dans le cas où l'on n'alimente pas en coquilles métalliques l'appareil de chauffage. On comprendra donc que le circuit de commande du courant 63 exerce l'effet de réinjection, de façon à limiter la valeur du courant d'alimentation, lorsque le nombre de coquilles métalliques chargées au-dessus de la bobine de chauffage 60 diminue. Ainsi, dans l'appareil de chauffage correspondant à la présente forme d'exécution, lorsque l'on utilise le circuit de commande de courant 63 non pas pour effectuer un réglage à courant constant, mais pour fournir un rapport de rétroaction faible, on peut obtenir des caractéristiques de réglage par rétroaction permettant de faire passer un courant élevé dans la bobine de chauffage 60 lorsque le nombre de coquilles métalliques chargées dans l'appareil de chauffage diminue. On peut atteindre de manière pratique ces caractéristiques de rétroaction, en faisant fonctionner le dispositif de réglage de l'amplification de commande 94 du circuit de commande du courant 63 de façon à réduire l'amplification de l'amplificateur différentiel 90.

On a rassemblé dans le tableau 2 les valeurs de la tension VB et de l'intensité IB d'alimentation du circuit d'oscillation 65, et des températures de chauffage 6, en fonction du nombre de coquilles métalliques chargées dans le circuit de chauffage par induction, lorsque ce dernier est soumis à l'effet de réglage par rétroaction faible, conformément à la présente forme d'exécution:

Tableau 2

Nombre de coquilles vB

0

métalliques

(V)

(A)

(°C)

1

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130

9

175

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130

18

200

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130

On comprend clairement, d'après le tableau 2, que l'on peut obtenir une température de chauffage essentiellement constante en effectuant un réglage par rétroaction, de façon à augmenter le courant d'alimentation de la bobine de> chauffage, en fonction de la diminution du nombre des coquilles métalliques.

Bien que, dans les formes d'exécution décrites ci-dessus, la description ait porté sur le cas dans lequel l'espacement entre la bobine de chauffage 60 et le côté inférieur 5a de la coquille métallique 5 est maintenu à une valeur prédéterminée, on doit régler les caractéristiques de commande indiquées ci-dessus, en fonction de la variation de cet écartement lorsque celui-ci varie. Comme représenté à la fig. 28, la forme de la bobine de chauffage, représentée en coupe, est telle que les conducteurs 97 et 98, constitués par un tuyau de cuivre ayant un diamètre de 6 mm, sont enrobés dans une sole 96 constituée par un noyau de ferrite de façon que les distances repérées par les lettres a, b, c, d et e ont les valeurs respectives de 12,28,40, 20 et 27 mm. On réalise ainsi des conditions permettant le maintien constant de l'élévation de température, sur une longueur de 60 cm, de coquilles métalliques en aluminium ou en acier, quel que soit le nombre de ces coquilles, en utilisant une bobine de chauffage ayant la forme indiquée plus haut.

Dans le cas où les coquilles en aluminium ont un diamètre de 28 mm, une hauteur de 15 mm et une épaisseur de 0,24 mm, on obtient les résultats suivants:

g = 1 mm g = 2 mm

K.! 0,0069 0,0049

K2 0,071 0,052

K3 0,0025 0,0018

(K2—K3)/(K1+K3) 7,29 6,69

Dans le cas où les coquilles en aluminium ont un diamètre de 38 mm, une hauteur de 17 mm et une épaisseur de 0,24 mm, on obtient les résultats suivants:

g = 1 mm g = 2 mm

Kt 0,0111 0,0083

K2 0,102 0,082

K3 0,0032 0,0024

(K2—K3) / (Ki + K3) 6,91 6,88

Dans le cas où l'on chauffe des coquilles en acier ayant un diamètre de 28 mm, une hauteur de 9 mm et une épaisseur de 0,24 mm, on obtient les résultats suivants :

g = 4 mm g = 6 mm

K', 0,0021 0,0014

K'2 0,042 0,023

K'3 0,00076 0,00051

(K'2-K'3)/(K':+K'3) 31,9 26,4

Dans le cas où l'on chauffe des coquilles en acier ayant un diamètre de 40 mm, une hauteur de 12 mm et une épaisseur de 0,24 mm, on obtient les résultats suivants:

g = 4 mm g = 6 mm

K'i 0,0039 0,0022

K'2 0,149 0,078

K'3 0,0013 0,00069

(K'2—K'3) / (K'! + K'3) 57,7 52,1

Les valeurs Kls K2 et K3 figurant dans les tableaux ci-dessus varient en fonction de la distance entre le fond des coquilles et la surface de la ferrite, de la forme de la section de la bobine de chauffage, du diamètre des coquilles métalliques et de la fréquence de la source de courant à haute fréquence, ce qui se traduit par une variation correspondante de la valeur de HG dans un domaine d'amplitude de +100%.

Comme on le voit d'après les résultats ci-dessus, lorsque l'on règle les caractéristiques du circuit de commande du courant dans un mode de réglage à courant variable, il est possible d'obtenir une énergie de chauffage uniforme ou une température uniforme, quelles que soient les variations du nombre des coquilles métalliques introduites dans l'appareil de chauffage ainsi que celles de l'induction mutuelle entre les coquilles métalliques et la bobine de chauffage.

Il est à remarquer ici que l'on peut effectuer le réglage de l'amplitude de commande du circuit de commande du courant au moyen de tout dispositif de réglage approprié autre que la résistance variable utilisée dans la forme d'exécution décrite ci-dessus et que l'on peut également détecter le courant dans la bobine de chauffage au moyen de circuits de détection d'autres types.

Comme décrit ci-dessus, conformément à la forme d'exécution décrite ici, grâce à l'utilisation d'un circuit de chauffage par induction à haute fréquence comprenant un circuit d'oscillation à transistors muni d'une bobine de chauffage constituant un circuit de résonance en série, on peut obtenir un circuit de chauffage particulièrement bien

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approprié à l'utilisation dans un appareil de chauffage par induction à haute fréquence destiné à être alimenté en continu par un nombre quelconque de coquilles métalliques, ce qui permet l'obtention, de manière stable, d'une énergie et d'une température remarquablement uniformes grâce à un réglage à courant variable, au moyen du circuit de réglage du courant, même lorsque le nombre de coquilles métalliques introduites dans l'appareil de chauffage varie.

En outre, conformément à cette forme d'exécution, on dispose d'un circuit de chauffage permettant de chauffer de manière efficace des coquilles métalliques constituées par un matériau non magnétique tel que l'aluminium.

D'autre part, même dans le cas de l'utilisation de l'appareil selon l'invention pour chauffer des coquilles métalliques constituées par un matériau ferromagnétique, il est possible d'augmenter le courant lorsque le nombre de coquilles métalliques diminue, de manière à permettre d'obtenir toujours un chauffage constant, en effectuant un réglage avec un taux de rétroaction plus fort que la commande à courant constant en utilisant le circuit de commande du courant.

Bien que la description qui précède se rapporte au cas dans lequel on utilise un transistor dans le circuit d'oscillation à haute fréquence, on pourrait obtenir des effets similaires même en utilisant un dispositif d'oscillation à haute fréquence utilisant un organe de commutation à semi-conducteurs tel qu'un thyristor.

La description qui va suivre se rapporte à des capsules métalliques telles que des capsules-couronnes offertes en prime qui comprennent une couche de revêtement rendue partiellement adhérente, par chauffage, sur une couche d'apprêt, ainsi que le procédé et l'appareil permettant la fabrication de telles capsules.

La fig. 29 est une vue en élévation latérale en coupe illustrant un exemple de capsules métalliques munies d'une couche de revêtement rendue partiellement adhérente par chauffage, conformément à l'invention. Comme on le voit à la fig. 29, une couche d'apprêt adhésif 103 est formée, directement ou avec interposition d'une pellicule de revêtement anti-corrosion, sur la paroi intérieure d'une coquille métallique 102 qui forme le corps d'une capsule métallique 101. La partie correspondant au fond de la coquille métallique comprend une couche de revêtement 104 qui est en contact avec la couche d'apprêt 103 dans la partie 105 où ces deux couches restent non adhérentes et dans la partie 106 où elles adhèrent. La fig. 30 est une coupe à échelle agrandie du fond de la capsule métallique, dont les parties qui correspondent à certaines parties de la fig. 29 sont désignées par les mêmes chiffres de référence. Les chiffres de référence 102' et 102" désignent respectivement des pellicules de revêtement anticorrosion extérieure et intérieure appliquées sur la capsule métallique 102. La fig. 3 la à d représente des vues schématiques en plan illustrant la distribution des parties 105 et 106 entre la couche d'apprêt 103 et la couche de revêtement 104. La fig. 31a illustre un exemple où la partie 106 dans laquelle il doit y avoir adhésion se compose de deux bandes parallèles divisant le diamètre et la couche de revêtement 104 en trois parties pratiquement égales. Dans cet exemple, la largeur des bandes 106 est sensiblement égale ou légèrement supérieure au diamètre extérieur du conducteur à haute fréquence 117, comme décrit par la suite. La partie 105 dans laquelle les couches doivent rester non adhérentes occupent la surface placée à l'extérieur et à l'intérieur des bandes 106, et elle correspond donc aux principales parties des surfaces périphériques extérieures et de la surface intérieure de la couche de revêtement 104. Dans ce cas, les parties périphériques extérieures désignent les parties de la surface placées le long de la périphérie de la couche de revêtement.

La fig. 31b représente un exemple dans lequel la partie 106 dans laquelle les couches doivent adhérer est formée par une bande de forme essentiellement rectangulaire placée dans la partie centrale de la couche de revêtement 104. Dans ce deuxième exemple, la largeur de la bande 106 est rendue légèrement supérieure au double du diamètre des conducteurs à haute fréquence 117, et la partie 105 dans laquelle les couches doivent rester non adhérentes occupe la plus grande partie de la surface périphérique extérieure de la couche de revêtement 104.

La fig. 31c illustre un exemple dans lequel la partie 106 où les couches doivent adhérer a une forme générale circulaire, et elle est placée au centre de la couche de revêtement 104. Comme cela sera décrit plus loin, le cercle 106 est formé, en pratique, en effectuant l'opération de chauffage tout en faisant tourner la coquille métallique au-dessus des deux conducteurs 117 qui sont placés parallèlement l'un à l'autre et au voisinage l'un de l'autre, et qui ont leurs directions de circulation du courant opposées. Dans ce troisième exemple, la partie 105 dans laquelle les couches doivent rester non adhérentes occupe la plus grande partie de la surface périphérique extérieure de la couche de revêtement 104.

La fig. 31b illustre un exemple dans lequel la partie 106 dans laquelle les couches doivent adhérer a une forme annulaire et est placée dans la partie périphérique de la couche de revêtement 104. On obtient cette forme en juxtaposant les deux conducteurs 117 sous la partie périphérique du fond de la coquille et en effectuant le chauffage tout en faisant tourner la coquille.

Comme matériau constitutif de la couche de revêtement, on peut utiliser une résine thermoplastique appropriée (ou du caoutchouc) ayant des propriétés d'élasticité convenant pour un matériau d'emballage, par exemple du chlorure de vinyle mou, un copolymère styrène/butadiène/sytène, une résine polyamide linéaire, une résine contenant du fluor ou une résine polyoléfine. Une résine polyoléfine telle que le polyéthylène convient particulièrement bien pour la réalisation de la couche de revêtement, car elle possède d'excellentes propriétés du point de vue hygiénique, ainsi qu'en ce qui concerne la résistance à l'humidité et les propriétés mécaniques. Comme résine polyoléfine, on peut utiliser une polyoléfine telle que du polyéthylène à basse, moyenne ou forte densité, du polypropylène, du poly-butylène-1, un copolymère éthylène/butylène-1 ou un copolymère éthylène/propylène, un copolymère d'oléfine renfermant l'oléfine à titre de constituant principal et une petite quantité de monomères éthyléniques non saturés autres qu'une oléfine, par exemple un copolymère éthylène/acétate de vinyle, du polyéthylène ou du polypropylène modifié par un acide carboxylique non saturé, ou une polyoléfine modifiée. On peut utiliser les résines oléfines mentionnées ci-dessus soit séparément, soit en combinaison avec deux ou plus de deux résines de la même sorte, ou bien on peut les mélanger avec un élastomère tel que le caoutchouc éthylène/propylène ou le caoutchouc butyle, de façon à améliorer les propriétés élastiques requises pour l'utilisation comme matériau d'emballage. En outre, on peut mélanger ces polyoléfines avec des antioxydants, des agents de stabilisation thermique, des agents lubrifiants, des charges ou des colorants. En utilisant un agent de réticulation ou un agent moussant, isolément ou en combinaison, il est possible de préparer une résine polyoléfine qui subit une réticulation et/ou un moussage et qui a d'excellentes propriétés mécaniques telles que l'élasticité.

D'autre part, la couche de revêtement 104 ainsi préparée peut avoir soit la forme d'une feuille plate, soit une forme telle que sa partie périphérique est plus épaisse aux endroits en contact avec l'extrémité supérieure d'un récipient, comme représenté à la fig. 29, en formant si nécessaire une partie annulaire en saillie destinée à prendre appui des deux côtés de la partie supérieure du récipient.

Il est important, dans le présent cas, que la couche d'apprêt soit constituée par une pellicule de revêtement capable d'adhérer par chauffage aussi bien sur le matériau constitutif de la couche de revêtement, qui est constituée par la résine thermoplastique mentionnée ci-dessus, que sur la coquille métallique elle-même, ou sur le revêtement anticorrosion 102' qui est appliqué sur la paroi intérieure de celle-ci. En effet, il est nécessaire d'empêcher la séparation de la couche de revêtement de la coquille métallique pendant leur transport ou pendant le chargement de la capsule dans la glissière d'alimentation de l'appareil de remplissage et de fermeture.

Comme matériaux constitutifs de la couche d'apprêt, on peut utiliser, par exemple, un copolymère éthylène/acétate de vinyle, un copolymère éthylène/ester acrylique, une résine époxy, un polyuréthanne, le polybutadiène, un époxyuréthanne, une polyoléfine modifiée, un ionomère, une résine contenant, comme constituant

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principal, l'un des matériaux indiqués ci-dessus, ou une résine adhésive constituée par un mélange de ces matériaux. Un matériau d'apprêt convenant particulièrement bien pour la mise en œuvre de l'invention est constitué par une résine préparée en dispersant une polyoléfine oxydée ou modifiée dans une résine de base permettant de former un revêtement constitué par la couche d'apprêt. Comme résines de base de ce genre, on peut utiliser, par exemple, une résine thermodurcissable constituée par au moins l'une des résines suivantes: résine époxy, résine phénolique, résine amino, résine polyester, résine alkyde, résine acrylique thermodurcissable ou encore une résine thermoplastique. On peut préparer la polyoléfine oxydée en oxydant une polyoléfine telle que le polyéthylène ou le polypropylène ou un de leurs copolymères, à l'état fondu ou en solution. On suppose que l'oxygène présent dans la polyoléfine oxydée est partiellement sous la forme d'un groupe carboxyle ou d'un groupe d'ester carboxylique placés à l'extrémité de la chaîne polymérisée et, partiellement, sous la forme d'un groupe éther et d'un groupe cétone situés au centre de la chaîne polymérisée. En ce qui concerne la polyoléfine modifiée, il s'agit d'une polyoléfine soumise à une modification par greffage (avec un taux de greffage préférentiel compris entre 0,001 et 10 poids%) principalement au moyen d'un acide carboxylique non saturé ou au moyen d'un dérivé d'un tel acide.

On prépare l'apprêt indiqué ci-dessus en mélangeant la solution préparée en dissolvant la résine de base mentionnée ci-dessus dans un solvant organique avec la solution préparée en dissolvant une polyoléfine oxydée ou modifiée dans du xylène ou de la décaline chauds. Normalement, la proportion de polyoléfine oxydée ou modifiée contenue dans 100 parties en poids de résine de base est de 3 à 30 parties en poids.

De préférence, la quantité d'apprêt à utiliser pour l'application de la couche d'apprêt (exprimée compte tenu du poids de son constituant non volatil) est d'environ 30 à 150 mg/cm2. En outre, la couche d'apprêt peut recouvrir soit la totalité de la surface de la paroi intérieure de la coquille métallique, soit uniquement le fond de celle-ci.

Dans le présent cas, la température au voisinage du point de fusion ou de ramollissement de la polyoléfine oxydée ou modifiée dans la couche d'apprêt correspond normalement à sa température d'adhésion avec la couche de revêtement.

Il n'est pas toujours nécessaire de former la pellicule de revêtement anticorrosion 102" dans le cas où la totalité de la surface de l'intérieur de la coquille métallique est recouverte par la couche d'apprêt. Cependant, dans le cas où l'on doit appliquer un tel revêtement, on choisit de préférence un agent de revêtement connu consistant, par exemple, en une résine phénol/époxy, une résine époxy/amino ou une résine phénol/époxy/vinyle.

Dans le cas de la capsule-prime, l'indication de la prime peut être imprimée sur le film de revêtement anticorrosion 102" ou sur la couche d'apprêt.

Pour fabriquer une capsule métallique munie d'une couche de revêtement adhérente partiellement par chauffage, conforme à la présente invention, on procède de la manière suivante:

On applique la pellicule de revêtement anticorrosion 102' et/ou l'impression sur un côté d'une feuille métallique constituant la matière première de coquilles métalliques, de préférence une feuille d'aluminium ou d'un alliage d'aluminium, et on applique l'autre revêtement anticorrosion 102" sur l'autre face de la feuille métallique (éventuellement, on peut supprimer l'un des films de revêtement 102' ou 102" ou même les deux). Après quoi on applique l'apprêt sur la pellicule de revêtement 102" puis on durcit l'apprêt par chauffage. On confère à la feuille métallique, ainsi peinte, la forme désirée pour la capsule au moyen d'une presse, de façon que la couche d'apprêt soit placée à l'intérieur de la capsule. On transporte ensuite la coquille métallique ainsi préparée dans l'appareil de chauffage continu à haute fréquence, représenté à la fig. 1, de manière à chauffer le fond de la coquille.

De manière générale, dans le cas où la coquille métallique est constituée par un matériau magnétique tel qu'une plaque de fer-

blanc, le flux magnétique se concentre sur le fond de la coquille, ce qui permet de chauffer ce dernier de manière efficace par induction. Cependant, dans le cas où la coquille métallique est constituée par un matériau non magnétique tel que l'aluminium, il se produit une telle perte de flux magnétique que l'efficacité du chauffage est diminuée. Dans les deux cas, le courant induit ne circule que dans les parties de la coquille métallique placée immédiatement au-dessus et au voisinage du conducteur de chauffage. En conséquence, les parties restantes de la coquille métallique ne sont chauffées que par conduction thermique à partir des zones placées immédiatement au-dessus et au voisinage du conducteur, de sorte que leur température est inférieure à celles de ces dernières parties, au début du processus de chauffage. Toutefois, au bout d'un certain temps, l'élévation de température dans les parties situées au-dessus du conducteur devient de plus en plus forte, et les différences de température entre les différentes parties de la coquille s'atténuent du fait également que le métal constitue lui-même un excellent conducteur thermique. En conséquence, il devient difficile de limiter l'adhésion thermique dans une partie seulement de la couche de revêtement. Le temps nécessaire pour que cette égalisation de température se produise varie en fonction de la dimension, de l'épaisseur et de la nature du matériau constitutif de la coquille métallique, ainsi que de la distance entre le conducteur de chauffage et le fond de la coquille, du diamètre et de l'écartement des conducteurs, et de l'intensité et de la fréquence du courant à haute fréquence. De manière générale, comme on le voit à la fig. 32, le temps de chauffage de la coquille métallique, c'est-à-dire le temps pendant lequel celle-ci passe dans l'appareil de chauffage 1, est de préférence de l'ordre de 1,2 et 4 s, respectivement, dans le cas où le diamètre du fond de la coquille a une valeur de 15 à 25 mm, de 26 à 40 mm, et de 41 à 60 mm.

La fig. 32 est un diagramme représentatif des températures obtenues au centre de la coquille métallique (représentées par les courbes la et 2a) dans le cas où l'on soumet cette coquille à un chauffage par induction à haute fréquence, de manière à obtenir une zone chauffée du type représenté par la fig. 31c, et des températures obtenues à l'extérieur de la zone située aux deux tiers du rayon à partir du centre (représentées par les courbes lb et 2b) en fonction du temps de chauffage de la coquille métallique. Il est à remarquer que les mesures de températures correspondantes ont été effectuées au moyen d'une peinture thermique.

Les courbes la et lb de la fig. 32 illustrent respectivement le changement de température au centre de la coquille et à l'extérieur de la zone correspondant aux deux tiers du rayon de celle-ci à partir du centre, dans le cas d'une coquille étamée ayant un diamètre de 27 mm et une épaisseur de 0,27 mm, chauffée au moyen de l'appareil de chauffage 1 de la fig. 1, dans lequel la bobine de chauffage à haute fréquence est formée de conducteurs ayant un diamètre de 4 mm ayant entre eux un écartement de 7 mm, la longueur de la bobine de chauffage (dans une direction de parcours du courant) étant de 800 mm, la distance entre la partie supérieure du conducteur et le fond de la coquille étant de 0,3 mm et la fréquence du générateur à haute fréquence étant de 400 kHz. Il est à remarquer que l'énergie de sortie du générateur de courant est réglée de façon que la température au centre de la coquille soit toujours égale à 160° C. La fig. 32 montre que la différence de température entre la périphérie et la partie centrale de la coquille diminue en fonction du temps de chauffage.

En ce qui concerne les courbes 2a et 2b, elles illustrent la variation de température au centre de la coquille et à l'extérieur de la zone délimitée aux deux tiers du rayon de celles-ci, dans le cas d'une coquille d'aluminium ayant un diamètre de 38 mm et une épaisseur de 0,2 mm, chauffée au moyen d'un appareil de chauffage dans lequel l'écartement entre les conducteurs est de 10 mm, le diamètre des conducteurs est de 0,6 mm, leur longueur étant de 1000 mm, et la distance entre la partie supérieure du conducteur et le fond de la coquille étant de 0,3 mm.

On peut augmenter l'écartement entre les conducteurs, par exemple comme représenté à la fig. 31a, ou diminuer cet écartement,

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par exemple comme représenté à la fig. 31b, en fonction de la position et de la dimension désirées des parties dans lesquelles on entend éviter l'adhésion. De façon générale, on augmente le diamètre du conducteur en fonction du diamètre de la coquille. Par exemple, dans le cas où les coquilles métalliques ont des diamètres respectifs de 15 à 25 mm, de 26 à 40 mm, et de 41 à 60 mm, les valeurs appropriées correspondantes du diamètre du conducteur sont respectivement de 3, 5 et de 7 mm environ. En effet, lorsque le diamètre de la coquille augmente, il est nécessaire d'augmenter l'intensité du courant dans le conducteur et, d'autre part, si le diamètre du conducteur est trop faible, les pertes dans celui-ci par effet Joule augmentent. D'autre part, si le diamètre du conducteur est trop élevé, le couplage électromagnétique entre le conducteur et la capsule métallique diminue d'une façon telle que l'efficacité de chauffage est mise en cause et, par ailleurs, il y a lieu de conférer au conducteur un diamètre aussi petit que possible de façon à réaliser une distribution de la température non uniforme.

Dans le cas où l'on désire obtenir une zone de non-adhésion ayant la forme représentée à la fig. 31c, en faisant tourner la coquille métallique au cours du chauffage, on peut appliquer une couche de revêtement constitué par un matériau ayant un faible coefficient de frottement (tel que la résine polyfluoroéthylène connue dans le commerce sous le nom de Téfion) sur les parties des encoches semi-circulaires 3 avec lesquelles les coquilles métalliques viennent en contact, en appliquant une couche de revêtement constitué par un matériau élastique tel qu'un caoutchouc de silicone ayant un coefficient de frottement relativement élevé sur la partie intérieure de la paroi de guidage verticale 15 représentée à la fig. 2, avec laquelle les coquilles métalliques viennent en contact, et en transportant les coquilles métalliques de façon telle que les parois de leurs jupes viennent s'appuyer sur la partie intérieure de la paroi de guidage verticale 15. On transfère ensuite les coquilles métalliques chauffées de la manière qui vient d'être décrite vers l'appareil ou extrudeur 14 d'alimentation en billes de résine thermoplastique fondue dans lequel ces coquilles reçoivent, essentiellement au centre de leurs fonds, de telles billes de résine thermoplastique fondue.

On transfère encore les coquilles métalliques vers la station de moulage, non représentée, dans laquelle les billes de résine thermoplastique fondue ainsi fournies aux coquilles sont comprimées et aplaties sous forme d'une feuille au moyen d'un poinçon refroidi, cette feuille étant ensuite solidifiée sous la forme d'une couche de revêtement adhérant partiellement par chauffage à la partie de la coquille qui se trouve à une température supérieure à la température d'adhésion thermique.

L'invention ne se limite pas à la manière de procéder qui vient d'être décrite et l'on peut, par exemple, effectuer l'alimentation en billes de résine thermoplastique fondue, dans les coquilles métalliques, avant le chauffage de ces dernières ou bien charger les coquilles métalliques par un film de résine thermoplastique découpé aux dimensions voulues, puis chauffer les coquilles métalliques et les soumettre à l'opération de collage à l'apprêt.

Du fait que les capsules métalliques, conformes à l'invention, ont une couche de revêtement rendue partiellement adhérente par chauffage, on peut facilement séparer ces couches de revêtement des couches d'apprêt, ce qui convient notamment en vue de l'utilisation de ces capsules dans un système de capsules-primes. On peut facilement régler l'aptitude à la séparation de la couche de revêtement en choisissant de manière appropriée la combinaison de résine constituant la couche d'apprêt et la couche de revêtement, ou bien leur température de chauffage. Par exemple, dans le cas où un revêtement en polyéthylène doit être rendu adhérent sur une couche d'apprêt constituée par une résine de base contenant du polyéthylène oxydé ou modifié, on peut utiliser du polyéthylène de ce genre ayant un faible taux de modification, ou bien on peut réduire la teneur de ce polyéthylène de manière à diminuer la force d'adhésion et à augmenter ainsi l'aptitude à la séparation.

En outre, la faible adhésion commence à partir du moment où la température de chauffage du fond des coquilles est inférieure de 30 à

40ù C au point de ramollissement de la polyoléfine oxydée ou modifiée, et la force d'adhésion thermique augmente en fonction de l'élévation de la température jusqu'à un niveau prédéterminé.

D'autre part, la température dans le fond de la coquille est la plus haute dans la partie située jusqu'au-dessus de la partie supérieure 7a du conducteur, comme on le voit à la fig. 2, et elle diminue le plus en partant de cette zone, de sorte qu'il se crée un gradient de force d'adhésion (ou d'aptitude à la séparation) même dans les parties dans lesquelles les couches sont rendues adhérentes par chauffage, comme on le constate en examinant les échantillons A correspondant à une forme d'exécution de la capsule selon l'invention d'après les indications rassemblées au tableau 3. L'existence de ce gradient constitue l'une des principales différences entre les capsules selon l'invention et les capsules métalliques connues, dans lesquelles on applique localement la couche d'apprêt adhésif ou dans lesquelles on applique localement la couche de revêtement sur une zone comprenant une impression d'encre antiadhésion. Les capsules métalliques conformes à l'invention, comprenant une couche de revêtement rendue partiellement adhérente par chauffage, notamment les capsules métalliques dont le fond est garni d'une couche de revêtement rendue adhérente par chauffage au voisinage de leur centre, comme représenté à la fig. 31c, se distinguent, comme cela est décrit plus haut, par le fait que la force d'adhésion augmente progressivement en direction du centre du fond des capsules. En conséquence, il n'y a pas de risque de séparation de la couche de revêtement par vieillissement du fait de contraintes radiales résiduelles qui se produiraient autrement, dans la couche de revêtement, lors de la compression à la presse des billes de résine thermoplastique fondue telle que le polyéthylène pour former la couche de revêtement.

On va maintenant donner une description d'exemples de mise en œuvre de l'invention effectuée à titre expérimental par la titulaire.

Exemple 1 :

On dissout ou on disperse 90 parties en poids d'une résine époxy, 10 parties en poids de résine phénolique et 7 parties en poids de polyéthylène oxydé (ayant une masse moléculaire moyenne de 6500, une densité de 0,98, une valeur d'acide de 13,0 et un point de ramollissement de 122°C) dans un solvant organique mixte (préparé en mélangeant une quantité égale de méthylisobutylcêtone et de méthyl-éthylcétone en proportion correspondant à une teneur en solide de 30% en poids, de façon à préparer une peinture (ou un apprêt).

On applique la peinture ainsi préparée sur une feuille étamée brillante, ayant une épaisseur de 0,27 mm, préalablement dégraissée et revêtue d'une couche d'étain appliquée à l'état fondu. Après quoi on chauffe la feuille dans un four électrique à une température de 200e C, pendant 10 min, ce qui permet d'obtenir une feuille étamée A revêtue d'une couche de peinture ayant une épaisseur de 100mg/dm2.

Après quoi on applique sur la feuille étamée peinte A une impression partielle, sur une surface ayant une forme annulaire avec des valeurs respectives de diamètre extérieur et intérieur de 26,6 mm et de 16,6 mm, constituée par une encre à base de résine alkyde ayant la propriété d'inhiber l'adhésion du polyéthylène, ce qui permet d'obtenir une feuille étamée B revêtue d'une impression partielle.

On utilise ces deux feuilles étamées peintes A et B pour fabriquer au moyen d'une presse, de la manière usuelle, une coquille de capsule à couronne ayant un diamètre de 27 mm, dans laquelle le côté revêtu de peinture est placé à l'intérieur. Cependant, lors de la préparation des coquilles à partir de la feuille B, on procède de manière telle que la partie imprimée annulaire soit placée exactement sur la partie périphérique du fond de la coquille de la capsule à couronne.

On prépare deux sortes de capsules à couronne, l'une d'entre elles consistant en une capsule à couronne revêtue d'une couche de revêtement rendue partiellement adhérente par chauffage, conformément à l'invention, et l'autre étant constituée par une capsule à couronne conforme à l'art antérieur, préparée pour permettre une comparaison, de la manière suivante:

1) Capsule à couronne A conforme à l'invention:

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

630863

18

On soumet la coquille de capsule à couronne, constituée par la feuille émaillée peinte A, à un chauffage par induction à haute fréquence au moyen de l'appareil de chauffage représenté à la fig. 1, de la manière illustrée à la fig. 31c. A cet effet, on dispose la bobine de chauffage par induction à haute fréquence, dans laquelle l'écartement entre les conducteurs est de 7 mm, les conducteurs ayant un diamètre de 4 mm et une longueur de 800 mm, de façon telle que l'espacement entre la partie supérieure de cette bobine et le fond de la coquille soit de 0,3 mm. La distribution des températures dans le fond de la coquille, mesurée en utilisant une peinture thermique, est illustrée par la courbe 1 de la fig. 33, qui correspond au cas dans lequel la puissance de sortie de l'appareil de chauffage à haute fréquence,

ayant une fréquence de 400 kHz, a une valeur de 15 kW, avec un temps de passage de la coquille métallique en regard de la bobine de chauffage de 0,7 s. Le nombre de rotations accomplies par la coquille métallique pendant ce même temps est environ de 9. On introduit dans les coquilles de capsule à couronne ainsi chauffées 900 mg de billes de polyéthylène fondu (ayant une densité de 0,918), provenant d'un extrudeur (ayant un diamètre de 40 mm et un rapport L/D de 16) muni d'une matrice dont l'orifice de sortie a un diamètre de 8 mm, puis on soumet ces billes de polyéthylène à un pressage au moyen d'un poinçon refroidi, de façon à former une capsule à couronne revêtue d'une couche de revêtement de basse densité.

2) Capsule à couronne B, préparée à titre comparatif:

On soumet la coquille de capsule à couronne, préparée à partir de la feuille étamée peinte B, à un chauffage par haute fréquence (pendant 5 s), de manière à chauffer de façon uniforme, à 150°C, l'extrémité de la coquille. On garnit la coquille de capsule à couronne ainsi chauffée de polyéthylène basse densité fondu, de la manière décrite ci-dessus, de façon à produire une capsule à couronne.

On effectue sur les deux types de capsules à couronne ainsi préparées les mesures et essais suivants.

On découpe dans le fond des capsules à couronne, immédiatement après le processus de moulage et après stockage à la température ambiante pendant 1 semaine, des échantillons ayant une largeur de 5 mm et une longueur de 27 mm, et l'on mesure sur ces derniers la résistance à la séparation entre la plaque étamée et la couche de polyéthylène. On effectue ces mesures en utilisant un appareil connu dans le commerce sous le nom de Tensilone, à une température de 20° C avec une vitesse d'étirage de 20 mm/min de façon à provoquer une séparation à 180°. On mesure la force de séparation ou la force d'étirage en lisant les valeurs correspondantes dans quatre positions échelonnées à partir de la circonférence jusqu'au centre des capsules à couronne, en utilisant une table de conversion. Les résultats obtenus sont rassemblés dans le tableau 3.

La capsule à couronne A, conforme à l'invention, possède des propriétés suffisantes pour permettre son utilisation comme capsule de récipient, alors que la capsule à couronne B, de type connu, présente les inconvénients suivants: comparée à la capsule à couronne A conforme à l'invention, la capsule à couronne B, de type connu, présente des propriétés d'aptitude à la fermeture étanche moins bonnes et la force d'adhésion de sa couche de revêtement se détériore notablement au vieillissement. En outre, la capsule à couronne A présente la propriété d'avoir une force d'adhésion de sa couche de revêtement qui augmente graduellement de la partie périphérique vers le centre, alors que la capsule à couronne B présente une force d'adhésion de la couche de revêtement complètement différente entre la partie adhérente et la partie non adhérente. En conséquence, une contrainte est engendrée dans la couche de revêtement, entre le centre et la partie périphérique, au cours de la fabrication de la capsule, de sorte que l'adhérence d'ensemble de la couche de revêtement de la capsule à couronne B ne supporte pas l'effet des contraintes résiduelles et est complètement détruite. En conséquence, la capsule à couronne B présente, lors de son utilisation pratique, une détérioration de son aptitude à la fermeture étanche, bien qu'elle appartienne au même genre de capsules à couronne revêtues d'une couche de revêtement à adhésion partielle que la capsule à couronne A.

Tableau 3

Capsule à

couronne couronne

A

B

Résistance à la sépa-

13 mm

0

ration immédiate- s'

11 mm

250

0

ment après

8 mm

980

1130

fabrication y/ Distance à

4mm

1140

1130

(kg/cm)partir du centre

0 mm

1130

1140

Exemple 2:

On prépare une peinture en dissolvant ou dispersant 80 parties en poids de résine époxy du type bisphénol A ayant une masse moléculaire de l'ordre de 3000,20 parties en poids de résine du type amino (connue sous le nom de Super-Beccamine P 138) et 4 parties en poids de polyéthylène modifié à l'anhydride maléique, dans un solvant organique, en proportions correspondant à une teneur en matière sèche de 28% en poids. On applique la peinture ainsi préparée sur une feuille d'aluminium ayant une épaisseur de 0,2 mm, que l'on soumet ensuite à un chauffage et à un séchage de façon à préparer une feuille d'aluminium peinte revêtue d'un revêtement de peinture ayant une épaisseur de 100 mg/dm2. Sur ce revêtement, on imprime des lettres ou des signes correspondant au gain ou à la perte dans un système de distribution de primes. On forme à la presse, de manière connue, des coquilles métalliques ayant un diamètre de 38 mm et une hauteur de 17 mm, à partir de la feuille ainsi peinte et imprimée, l'impression venant se placer à l'intérieur de la coquille, avec les lettres ou les signes placés au centre de celle-ci.

On soumet ensuite les coquilles métalliques ainsi obtenues à un chauffage à haute fréquence, de la manière illustrée à la fig. 3 le, en utilisant l'appareil de chauffage représenté à la fig. 1. A cet effet, la bobine de chauffage par induction à haute fréquence, dans laquelle l'écartement entre conducteurs est de 10 mm, le diamètre des conducteurs est de 6 mm et leur longueur est de 1000 mm, est placée de façon telle que sa partie supérieure soit séparée de 0,3 mm du fond des coquilles. La courbe 2 de la fig. 33 représente les températures mesurées au fond de la coquille, au moyen d'une peinture thermique, dans le cas où la fréquence de sortie de l'oscillateur est de 400 kHz, la puissance d'entrée de l'appareil de chauffage à haute fréquence est de 15 kW, et le temps de passage des coquilles métalliques dans l'appareil de chauffage est de 1 s. Le nombre de tours accomplis par la coquille métallique pendant ce temps de passage est de l'ordre de 8.

Après quoi on introduit 1 g de billes de polyéthylène fondu, de la même façon que dans l'exemple 1, dans la coquille de la capsule ainsi chauffée, et on presse les billes au moyen d'un poinçon refroidi, de façon à produire une capsule à couronne munie de la couche de revêtement en polyéthylène. On ferme, de manière hermétique, une bouteille en verre ayant une capacité de 11, contenant une boisson gazéifiée au gaz carbonique, et on entrepose cette bouteille à la température ambiante pendant 3 mois. Il n'apparaît aucune difficulté concernant l'étanchéité.

D'autre part, d'après une étude portant sur la facilité d'ouverture de la couche de revêtement de la capsule à couronne entreprise avec un groupe de sujets comprenant 20 ménagères et enfants, on constate que la couche de revêtement peut être facilement séparée de manière à permettre d'identifier les marques correspondant au gain ou à la perte. Les valeurs de résistance à la séparation, mesurées en partant de la partie périphérique et en allant vers le centre, de manière similaire à celle qui est décrite dans l'exemple 1, sont respectivement les suivantes: 0(19 mm), 120(10 mm), 820(5 mm) et 815(0 mm)

kg/cm. Les chiffres entre parenthèses correspondent à la distance à partir du centre.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

R

Claims

630 863

1. Procédé de fabrication d'une capsule métallique comprenant une coquille métallique et une couche de revêtement en résine thermoplastique appliquée de manière adhérente, par chauffage, sur la paroi intérieure de l'extrémité de la coquille métallique, caractérisé par le fait que l'on fait passer, par induction, un courant électrique à travers l'extrémité de cette coquille métallique au moyen d'une bobine inductrice à haute fréquence, de manière à chauffer cette extrémité de la coquille tout en la soumettant à une force de répulsion électromagnétique, que l'on met le bord de cette coquille en contact avec la s.urface d'une paroi de guidage placée en regard de cette bobine, sous l'effet de cette force de répulsion, en maintenant dans un domaine prédéterminé la valeur de l'intervalle entre l'extrémité de la coquille métallique et la bobine, et que l'on fait circuler cette coquille dans un passage ménagé le long de cette bobine, tout en faisant glisser le bord de la coquille sur la surface de la paroi de guidage, de façon à provoquer le chauffage de l'extrémité de la coquille à une température permettant l'adhésion de la couche de résine thermoplastique sur la paroi de la coquille.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite coquille métallique est en aluminium ou en alliage d'aluminium.

2

REVENDICATIONS

3. Appareil pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend : un circuit générateur de courant à haute fréquence; une bobine de chauffage constituée par au moins une paire de conducteurs de courant électrique à haute fréquence, disposés avec un espacement inférieur au diamètre de l'extrémité de ladite coquille métallique et avec des sens de parcours de courant opposés; une paroi de guidage placée en regard de cette bobine de façon que sa face tournée du côté de la bobine vienne en contact avec le bord de la coquille métallique, qui est soumise à une force de répulsion électromagnétique, de sorte que la valeur de l'intervalle entre l'extrémité de la coquille métallique et la bobine de chauffage est maintenue dans un domaine prédéterminé; des moyens pour faire circuler cette coquille dans un passage ménagé le long de cette bobine, tout en faisant glisser le bord de la coquille sur la surface de la paroi de guidage, et des moyens pour alimenter la paroi intérieure de l'extrémité de la coquille métallique en résine thermoplastique pour y former ladite couche de revêtement.

4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ladite paroi de guidage est maintenue par un ressort de façon à permettre d'exercer sur la coquille métallique une pression antagoniste à ladite force de répulsion.

5. Appareil selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdits conducteurs de courant à haute fréquence sont disposés le lond dudit passage de manière à former un rétrécissement.

6. Appareil selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'une matière isolante de haute perméabilité magnétique est disposée au-dessous d'une partie desdits conducteurs à haute fréquence.

7. Appareil selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdits conducteurs de courant à haute fréquence sont disposés le long dudit passage, des deux côtés desdits moyens d'alimentation en résine thermoplastique, de façon à être à l'extérieur de ce passage et à être placés particulièrement près l'un de l'autre au voisinage des moyens d'alimentation en résine.

8. Appareil selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit circuit générateur de courant à haute fréquence comprend un oscillateur à tube à vide et une pluralité de conducteurs de courant à haute fréquence, disposés par paires, l'un des membres de chacune de ces paires étant placé sur une moitié de la zone de chauffage et l'autre étant placé sur l'autre moitié de cette zone, les conducteurs de la paire, connectés en amont par rapport à la terre, étant disposés au voisinage de la coquille métallique alors que les conducteurs de la paire, connectés en amont par rapport au potentiel supérieur, sont écartés de la coquille métallique de façon à permettre de maintenir les gradients de potentiel entre les conducteurs respectifs et la coquille métallique au-dessous d'une valeur prédéterminée, pour éviter le claquage entre ces conducteurs.

9. Appareil selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit circuit générateur de courant à haute fréquence comprend: un circuit oscillant à semi-conducteur formant un circuit résonateur en série, composé des conducteurs de courant à haute fréquence et d'un condensateur; un circuit détecteur agencé de manière à permettre la détection des variations d'impédance et de fréquence des conducteurs de courant à haute fréquence, et un circuit de commande du courant, muni d'un dispositif de réglage de l'amplification de commande et agencé de manière à réagir, en réponse aux signaux détectés par le circuit détecteur, de manière à commander le courant d'alimentation des conducteurs de courant à haute fréquence, l'amplification de commande de ce circuit de commande du courant étant choisie par ce dispositif de réglage de façon à permettre de régler le courant d'alimentation des conducteurs à haute fréquence avec un mode de réglage à courant variable et de faire varier ce courant en fonction de la diminution du nombre des coquilles métalliques à introduire dans la zone de chauffage.

10. Capsule métallique obtenue par le procédé selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend une coquille métallique dont la paroi intérieure de l'extrémité est munie d'une couche d'apprêt ayant la propriété d'adhérer à chaud à une couche de revêtement en résine thermoplastique, et une couche de revêtement en résine thermoplastique sur la couche d'apprêt et dont une partie seulement adhère à cette dernière.