EP2502685A1 - Procédé de formage de la paroi de l'embouchure d'un recipient ou emballage métallique, dispositif à cet effet et emballage ou recipient obtenu - Google Patents

Procédé de formage de la paroi de l'embouchure d'un recipient ou emballage métallique, dispositif à cet effet et emballage ou recipient obtenu Download PDF

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EP2502685A1
EP2502685A1 EP20120158549 EP12158549A EP2502685A1 EP 2502685 A1 EP2502685 A1 EP 2502685A1 EP 20120158549 EP20120158549 EP 20120158549 EP 12158549 A EP12158549 A EP 12158549A EP 2502685 A1 EP2502685 A1 EP 2502685A1
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head
mouth
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Definitions

  • the present invention relates to a method of forming the wall of the mouth of a container or metal package and the device for this purpose and the container or packaging obtained.
  • the packaging according to the invention is made from a tubular shell which may or may not be molded to improve the strength.
  • the present invention relates both to the method of forming the wall of the mouth of the container and the container obtained and the device for this purpose.
  • the method according to the invention for forming the wall of the mouth of a cylindrical metal container or packaging from a molded tubular shell or not to receive a closure cover with an elastic seal held by a vacuum created in the container is essentially characterized by the use of a single member, the head jointly and simultaneously effecting the deformation of the internal diameter of the container by expansion to achieve a bead and a contraction forming a retreint above the bead of the mouthpiece, the head comprising an expandable fixed part and a movable part which rotates around the fixed part, said parts of the head being coaxial, which has the effect of tightening the metal and hardening it by organizing the metal molecules under two simultaneous constraints, which hardens the packaging and allows it to resist the vacuum applied to it.
  • the container or packaging obtained at the end of the implementation of the process according to the invention as represented in figure 1 is made from a ductile metal ferrule or considered to be manipulable (simple metal rolling) which can be molded or not and which carries at its base a crimped lid 2 ( Fig. 1 ).
  • the base of the shell may or may not have an expansion cone 3 ( Fig. 1 ).
  • the diameter of the extension cone 3 may be, for example, 157 millimeters.
  • the metal of the ferrule may for example be at the origin of a 57 Rockwel hardness and a thickness which may be for example 0.27 hundredths of a millimeter.
  • the container At the level of its opening or mouth 4 ( Fig. 1 ), the container has successively from bottom to top a bead or annular boss 5 ( Fig. 1 ) of reinforcement then an annular retreint 6 ( Fig. 1 ) and a rolled collar 7 ( Fig. 1 ) which receives a cover 8 ( Fig. 1 ) whose internal perimeter has a flexible gasket 9 ( Fig. 1 ) that sticks on the rolled collar 7 ( Fig. 1 ) under the action of the vacuum produced in the packaging according to any known technique and preferably according to the technology described in the previous patents of SODETECH Company on this subject.
  • the creation of the bead by expansion can for example bring the internal diameter at the bead to 157 millimeters.
  • the annular retreint 6 may for example give an inner diameter of 145 millimeters from the opening of the box.
  • the figure 2 illustrates an overview of the device for carrying out the first operation to be performed on the package, that is to say a deformation by expansion of its internal diameter at the level of the opening or mouthpiece to create a flange under that and a simultaneous contraction operation of its upper diameter and the production of an overhanging peripheral collar.
  • the device comprises on a rotary element 10 ( Fig. 2 ) a magnetic plate 11 ( Fig. 2 ) mobile up and down by any known means.
  • the magnetic plate 11 receives the package and rises it to the shaping head 12 ( Fig. 2 ) which is shown in more detail in Figures 3, 4 , 5 and 6 .
  • the head 12 is a head which jointly and simultaneously deforms the internal diameter by expansion to form the annular bead or boss ( Fig. 1 ) and a contraction operation 6 ( Fig. 1 ) above the bead 5 ( Fig. 1 ) and at the mouth or opening 4 ( Fig. 1 ) of the box.
  • the head 12 ( Fig. 2 ) comprises two essential components, a fixed part 13 ( Fig. 3 ) and a moving part 14 ( Fig. 3 ) which revolves around part 13 ( Fig. 3 ).
  • Part 13 ( Fig. 3 ) is illustrated in more detail in figure 5 . It has a matrix 15 ( Fig. 3 ) crossed by a double axis, one 16 ( Fig. 3 ) being coaxial with the other 17 ( Fig. 3 ).
  • the axis movable from bottom to top and vice versa controls the setting in external position or the withdrawal of the bodies carrying out the expansion constituted by the bead 5 ( Fig. 1 ).
  • These organs consist of a disk divided into sectors 18 ( Fig. 6 ) carried by a plate 19 ( Fig. 6 ) on which they slide from the center to the periphery and thus outwards projecting.
  • figure 6 shows only one of the 20 expanding sectors but it is obvious that their expansion as illustrated in figure 5 is simultaneous after introduction of the package around the base of the matrix when in the retracted position on the plate 19 ( Fig. 5 ).
  • Each sector 18 has a light 21 ( Fig. 6 ) oblong and axial cooperating with a guide 22 ( Fig. 6 ), which allows its extraction or retraction.
  • a male cone 23 ( Fig. 5 ).
  • This male cone 23 acts by lowering and pushing on an intermediate piece forming a female cone 24 ( Fig. 5 ), consisting of a plurality of sections, does as much as sector 20 ( Fig. 5 ), whose vertical back 24 ( Fig. 5 ) of each of said sections acts in thrust on a sector 20 ( Fig. 5 ) corresponding to put said sector in the extraction position so that all extraction sectors can expand the diameter of the package to achieve the annular bead or boss 5 ( Fig. 1 ).
  • a female cone 25 ( Fig. 5 ) at the end of the movable axis 17 ( Fig. 3 ) whose inclined walls in contact with the corresponding and complementary walls of the part 24 ( Fig. 5 ) allow upward movement of the cone 25 ( Fig. 5 ) its withdrawal towards the central axis and the retraction of the sectors 20 ( Fig. 5 ).
  • the moving part 14 which rotates around the fixed part 13 ( Fig. 3 ) comprises two rollers 29 ( Fig. 3 and 4 ) actuated towards the neck of the package and simultaneously with the expansion of the boss 5 ( Fig. 1 ) carry out in cooperation with Crown 26 ( Fig. 5 ) the reduced 6 ( Fig. 1 ) and collar 7 ( Fig. 7 ) device that will be folded and rolled.
  • the packaging at the end of this first operation is represented in figure 7 .
  • FIG 3 one of the pebbles 29 ( Fig. 3 and 4 ) is shown in position and the other in spacing as seen in the detail of the figure 4 .
  • This representation is intended to facilitate understanding of the operation.
  • the packaging By withdrawal of sectors 20 ( Fig. 5 ), the packaging will be released and will be brought by the magnetic tray 11 ( Fig. 2 ) to the station for carrying out the second operation of the method according to the invention, that is to say the planning of the peripheral collar of the opening or neck of the package and its rolling which may as represented in FIG. figure 1 serve as a support for the lid.
  • the device making it possible to carry out this second operation is represented in figures 8 , 9, 10 and 11.
  • the reinforcement of the package or box by the work-hardening operation as explained allows the package to accept without deformation an extremely fast deep vacuum sterilization. This allows to obtain a preserved product of better quality than frozen.
  • the product being under vacuum makes it possible to use in the packaging very little liquid, to increase the quantity of contained product, for example to go from 1.5 kilograms to 1.8 kilograms, without degradation of the product.
  • the deep vacuum in the package of the order of 900 mb virtually eliminates any oxidation of the product, and respects the vitamins and all natural components soluble in water of the product preserved.
  • the preserved product equals the fresh product steamed.
  • the difference obtained from the point of view of quality of the product is due to the fact that the invention allows us to reduce the liquid in the package (the box) to an extreme minimum; and that the deep vacuum allows the transmission of heat to effect sterilization, by the evaporation-condensation technique whose rapidity of exchange allows us to obtain sterilization by cooking very little product. This in contrast to the current system of heat transmission by conduction, which requires overcooling to sterilize.

Abstract

La présente invention concerne un procédé de formage de la paroi de l'embouchure d'un récipient ou emballage métallique et le dispositif à cet effet et le récipient ou emballage obtenu. Ledit procédé de formage de la paroi de l'embouchure d'un récipient (1) ou emballage métallique cylindrique à partir d'une virole tubulaire moulurée ou non devant recevoir un couvercle (8) d'obturation doté d'un joint élastique (9) maintenu par un vide créé dans le récipient se caractérise essentiellement par l'utilisation d'un seul organe, la tête (12), qui effectue conjointement et simultanément la déformation du diamètre interne du récipient par expansion pour réaliser un bourrelet (5) et une contraction réalisant un retreint (6) au-dessus du bourrelet (5) de l'embouchure (4). La tête (12) comprend une partie fixe (13) expansible et une partie mobile (14) qui tourne autour de la partie fixe, les dites parties (13, 14) de la tête étant coaxiales, ce qui a pour effet de resserrer le métal et de le durcir en organisant les molécules de métal sous deux contraintes simultanées, ce qui durcit l'emballage et lui permet de résister au vide qui lui est appliqué.

Description

  • La présente invention concerne un procédé de formage de la paroi de l'embouchure d'un récipient ou emballage métallique et le dispositif à cet effet et le récipient ou emballage obtenu.
    L'emballage selon l'invention est réalisé à partir d'une virole tubulaire qui peut ou non être moulurée pour en améliorer la résistance.
  • L'emballage ou récipient concerné est du type devant recevoir un couvercle doté d'un joint élastique et maintenu par le vide créé dans le récipient, préalablement rempli, en tête du dit récipient, ledit vide pouvant être obtenu selon la technologie définie selon les brevets ou demandes de brevet déposés antérieurement par la Société SODETECH :
    • 01.11155 / 2.829.106 du 28.08.2001 pour: "procédé et dispositif pour la fermeture sous vide d'un conteneur de denrées alimentaires" ;
    • 09.00966 / 2.942.618 du 02.03.2009 pour : "procédé et installation pour le conditionnement sous vide en continu de produits alimentaires" ;
    • 10.00602 du 12.02.2010 pour "tête d'injection vapeur et eau froide pour la réalisation de conditionnement sous vide en continu de produits alimentaires".
  • Ces références sont l'illustration de recherches menées par la Société déposante dans l'utilisation d'un vide profond à la fois pour faciliter la stérilisation en conservant aux produits le maximum de ses qualités organoleptiques naturelles et pour faciliter l'obturation par le couvercle.
    La notion de vide profond est variable de l'ordre de 900 mb (neuf cent millibar) à la température de quatre degrés centigrades.
  • A cet effet, la présente invention concerne à la fois le procédé de formage de la paroi de l'embouchure du récipient et le récipient obtenu et le dispositif à cet effet.
  • Le procédé selon l'invention de formage de la paroi de l'embouchure d'un récipient ou emballage métallique cylindrique à partir d'une virole tubulaire moulurée ou non devant recevoir un couvercle d'obturation doté d'un joint élastique maintenu par un vide créé dans le récipient, se caractérise essentiellement par l'utilisation d'un seul organe, la tête effectuant conjointement et simultanément la déformation du diamètre interne du récipient par expansion pour réaliser un bourrelet et une contraction réalisant un retreint au-dessus du bourrelet de l'embouchure, la tête comprenant une partie fixe expansible et une partie mobile qui tourne autour de la partie fixe, les dites parties de la tête étant coaxiales, ce qui a pour effet de resserrer le métal et de le durcir en organisant les molécules de métal sous deux contraintes simultanées, ce qui durcit l'emballage et lui permet de résister au vide qui lui est appliqué.
  • D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'une forme de réalisation de l'invention donnée à titre d'exemple non limitatif et illustré par les dessins joints dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue du récipient réalisé au terme de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention,
    • les figures 2, 3, 4, 5 et 6 sont des vues du dispositif utilisé pour réaliser la première phase de l'opération, à savoir l'expansion et conjointement le retreint de l'embouchure et le collet,
    • la figure 7, plan page 6, est une vue du récipient ou emballage tel qu'obtenu au terme de la première phase,
    • les figures 8, 9, 10 et 11 représentent le dispositif pour réaliser la deuxième phase de l'invention permettant d'obtenir le produit représenté en figure 1.
  • Le récipient ou emballage obtenu au terme de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention tel que représenté en figure 1 est réalisé à partir d'une virole métallique ductile ou considéré comme manipulable (métal en simple laminage) cylindrique 1 qui peut être moulurée ou non et qui porte à sa base un couvercle serti 2 (fig. 1). La base de la virole peut être ou non dotée d'un cône d'extension 3 (fig. 1).
    Le diamètre du cône d'extension 3 peut être par exemple de 157 millimètres.
  • Le métal de la virole peut être à l'origine par exemple d'une dureté de 57 Rockwel et d'une épaisseur qui peut être par exemple de 0,27 centième de millimètre.
  • Au niveau de son ouverture ou embouchure 4 (fig. 1), le récipient présente successivement du bas vers le haut un bourrelet ou bossage annulaire 5 (fig. 1) de renforcement puis un retreint annulaire 6 (fig. 1) et un collet roulé 7 (fig. 1) qui reçoit un couvercle 8 (fig. 1) dont le pourtour interne est doté d'un joint souple 9 (fig. 1) qui se plaque sur le collet roulé 7 (fig. 1) sous l'action du vide réalisé dans l'emballage selon toute technique connue et de préférence selon la technologie décrite dans les précédents brevets de la Société SODETECH à ce sujet.
  • La création du bourrelet par expansion peut par exemple amener le diamètre interne au niveau du bourrelet à 157 millimètres. Le retreint annulaire 6 peut par exemple donner un diamètre interne de 145 millimètres de l'ouverture de la boîte.
  • La figure 2 illustre une vue d'ensemble du dispositif de mise en oeuvre de la première opération à effectuer sur l'emballage, c'est à dire une déformation par expansion de son diamètre interne au niveau de l'ouverture ou embouchure pour créer un bourrelet sous celle-ci et une opération simultanée de contraction de son diamètre supérieur ainsi que la réalisation d'un collet périphérique débordant.
    A cet effet, le dispositif comprend sur un élément rotatif 10 (fig. 2) un plateau magnétique 11 (fig. 2) mobile de haut en bas par tous moyens connus.
  • Le plateau magnétique 11 (fig. 2) reçoit l'emballage et le monte vers la tête de mise en forme 12 (fig. 2) qui est représenté plus en détail aux figures 3, 4, 5 et 6.
    La tête 12 (fig. 2) est une tête qui effectue conjointement et simultanément la déformation du diamètre interne par expansion pour réaliser le bourrelet ou bossage annulaire 5 (fig. 1) et une opération de contraction 6 (fig. 1) au-dessus du bourrelet 5 (fig. 1) et au niveau de l'embouchure ou ouverture 4 (fig. 1) de la boite.
  • La tête 12 (fig. 2) comprend deux composantes essentielles, une partie fixe 13 (fig. 3) et une partie mobile 14 (fig. 3) qui tourne autour de la partie 13 (fig. 3). La partie 13 (fig. 3) est illustrée plus en détail à la figure 5.
    Elle comporte une matrice 15 (fig. 3) traversée par un double axe, l'un 16 (fig. 3) étant coaxial à l'autre 17 (fig. 3).
    L'axe mobile de bas en haut et inversement commande la mise en position extérieure ou le retrait des organes réalisant l'expansion constituée par le bourrelet 5 (fig. 1).
    Ces organes sont constitués par un disque divisé en secteurs 18 (fig. 6) portés par un plateau 19 (fig. 6) sur lesquels ils coulissent du centre vers la périphérie et donc vers l'extérieur en saillie.
  • Pour faciliter la compréhension, la figure 6 montre un seul des secteurs 20 en expansion mais il est évident que leur expansion comme illustrée en figure 5 est simultanée après introduction de l'emballage autour de la base de la matrice lorsqu'ils sont en position rétractée sur le plateau 19 (fig. 5).
  • L'expansion des secteurs 18/20 (fig. 6) maintient le récipient en position conjointement à l'opération de retreint de son col.
  • Chaque secteur 18 (fig. 6) est doté d'une lumière 21 (fig. 6) oblongue et axiale coopérant avec un guide 22 (fig. 6), ce qui permet son extraction ou rétraction.
  • Axialement à la matrice fixe 13 (fig. 5) et commandé en mouvement de monte et baisse par l'axe interne 17 (fig. 3) est monté un cône mâle 23 (fig. 5). Ce cône mâle 23 agit par abaissement et poussée sur une pièce intermédiaire formant un cône femelle 24 (fig. 5), constitué d'une pluralité de sections, en fait autant que de secteur 20 (fig. 5), dont le dos vertical 24 (fig. 5) de chacune des dites sections agit en poussée sur un secteur 20 (fig. 5) correspondant pour mettre ledit secteur en position d'extraction en sorte que l'ensemble des secteurs en extraction puissent réaliser l'expansion du diamètre de l'emballage pour réaliser le bourrelet ou bossage annulaire 5 (fig. 1).
  • Sous la pièce intermédiaire 24 (fig. 5) est disposé un cône femelle 25 (fig. 5) en extrémité de l'axe mobile 17 (fig. 3) dont les parois inclinées en contact avec les parois correspondantes et complémentaires de la pièce 24 (fig. 5) permettent par mouvement vers le haut du cône 25 (fig. 5) son retrait vers l'axe central et la rétraction des secteurs 20 (fig. 5).
  • Annulairement à la matrice 13 (fig. 3) est montée au-dessus des secteurs 20 (fig. 5) une couronne 26 (fig. 5) fixe qui lors de l'extension des secteurs 20 (fig. 5) est en retrait de ceux-ci. Ladite couronne 26 (figure 5) présente une portion inférieure verticale 27 (fig. 5) qui correspond au retreint 6 (fig. 1) du col ou embouchure du récipient et une portion supérieure 28 (fig. 5) inclinée vers l'extérieur qui correspond à la réalisation du collet annulaire 7 (figure 7) qui ultérieurement sera roulé.
  • La partie mobile 14 (figures 3-4) qui tourne autour de la partie fixe 13 (fig. 3) comprend deux galets 29 (fig. 3 et 4) actionnés en rapprochement vers le col de l'emballage et qui simultanément à l'expansion du bossage 5 (fig. 1) réalisent en coopération avec la couronne 26 (fig. 5) le retreint 6 (fig. 1) et le collet 7 (fig. 7) périphérique qui sera rabattu et roulé. L'emballage au terme de cette première opération est représenté en figure 7.
  • En figure 3, l'un des galets 29 (fig. 3 et 4) est représenté en position et l'autre en écartement comme vu dans le détail de la figure 4. Cette représentation est destinée à faciliter la compréhension du fonctionnement.
  • Par retrait des secteurs 20 (fig. 5), l'emballage sera libéré et sera amené par le plateau magnétique 11 (fig. 2) vers le poste de réalisation de la deuxième opération du procédé selon l'invention, c'est à dire la planification du collet périphérique de l'ouverture ou col de l'emballage et son roulage qui pourra comme représenté en figure 1 servir de support au couvercle.
    Le dispositif permettant de réaliser cette deuxième opération est représenté aux figures 8, 9, 10 et 11.
  • Les organes essentiels de ce dispositif rotatif sont les suivants :
    • des rouleaux radiaux 30 fig. 9 qui servent à la planification du collet du col de l'emballage qui tel que représenté 7 (fig. 7) est au sortir de la première opération en position inclinée ;
    • des molettes 31 (fig. 9 et 10) mobiles vers le récipient et présentant chacune une gorge annulaire 32 (fig. 10) qui réalise le roulé du collet, comme représenté en détail aux figures 9 et 10, ce qui réalise au final le roulé 7 (fig. 1).
  • Le résultat de ces deux opérations est pour la première, expansion - contraction synchronisée, de resserrer le métal et de le durcir en organisant les molécules de métal sous deux contraintes simultanées en limitant les désordres qui pourraient résulter d'une opération seule d'expansion et surtout d'une opération seule de contraction.
    La deuxième opération en roulant le collet permet de recevoir le couvercle muni de son joint.
  • Le renforcement de l'emballage ou boîte par l'opération d'écrouissage telle qu'expliquée permet à l'emballage d'accepter sans déformation une stérilisation sous vide profond extrêmement rapide.
    Cela permet d'obtenir un produit conservé de meilleure qualité que le surgelé.
  • Le produit étant sous vide permet d'utiliser dans l'emballage très peu de liquide, d'augmenter la quantité de produit contenu, par exemple passer de 1,5 kilogramme à 1,8 kilogrammes, sans dégradation du produit.
  • Les essais effectués montreraient que dans le cas de mise en conserve d'olives selon la technique de l'invention, le résultat donnerait l'équivalent des olives fraîches, la quantité d'eau infime dans l'emballage évitant les dégradations organoleptiques du produit.
  • Le vide profond dans l'emballage de l'ordre de 900 mb (neuf cent millibar) supprime pratiquement toute oxydation du produit, et respecte les vitamines et tous les composants naturels solubles à l'eau du produit conservé.
    Le produit conservé égale le produit frais cuit à la vapeur.
    La différence obtenue du point de vue qualité du produit est due au fait que l'invention nous permet de réduire le liquide dans l'emballage (la boîte) à un minimum extrême ; et que le vide profond permet la transmission de la chaleur pour effectuer la stérilisation, par la technique évaporation-condensation dont la rapidité de l'échange nous permet d'obtenir la stérilisation en cuisant très peu le produit. Ceci contrairement au système actuel de transmission de la chaleur par conduction, ce qui oblige de surcuire pour stériliser.

Claims (5)

  1. Procédé de formage de la paroi de l'embouchure d'un récipient (1) ou emballage métallique cylindrique à partir d'une virole tubulaire moulurée ou non devant recevoir un couvercle (8) d'obturation doté d'un joint élastique (9) maintenu par un vide créé dans le récipient caractérisé par l'utilisation d'un seul organe, la tête (12), qui effectue conjointement et simultanément la déformation du diamètre interne du récipient par expansion pour réaliser un bourrelet (5) et une contraction réalisant un retreint (6) au-dessus du bourrelet (5) de l'embouchure (4), la tête (12) comprenant une partie fixe (13) expansible et une partie mobile (14) qui tourne autour de la partie fixe, les dites parties (13, 14) de la tête étant coaxiales, ce qui a pour effet de resserrer le métal et de le durcir en organisant les molécules de métal sous deux contraintes simultanées, ce qui durcit l'emballage et lui permet de résister au vide qui lui est appliqué.
  2. Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la partie fixe expansible (13) de la tête (12) comprend à sa base un disque divisé en secteurs (18, 20) radiaux et expansibles vers l'extérieur pour repousser la paroi et une couronne (26) externe supérieure périphérique qui présente une paroi inférieure verticale (27) qui correspond au retreint (6) et une portion supérieure (28) inclinée vers l'extérieur qui correspond à la réalisation d'un collet annulaire (7) de l'embouchure et que la partie mobile (14) de la tête, coaxiale à la partie fixe, comprend des galets (29) coopérant avec la paroi verticale (27) et la portion (28) pour réaliser le retreint (6) et le collet (7).
  3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que les éléments radiaux expansibles (18, 20, fig. 6) sont organisés en un plateau plan divisé en secteurs dont l'extraction et/ou la rétraction conjointement au passage des galets (29, fig. 3) est commandée pour l'expansion par l'abaissement d'un cône interne supérieur (23, fig. 5) et pour le retrait par le relèvement d'un cône externe (25, fig. 5) dont les plans inclinés sont en opposition et agissent successivement sur une pièce intermédiaire (24, fig. 5) de commande coaxiale comportant autant de portions mobiles que de secteur.
  4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'un deuxième appareillage réalisant le rabattement du collet (7, fig. 7) et son roulage pour recevoir le couvercle est un dispositif rotatif présentant deux rouleaux radiaux (30, fig. 8) qui servent à la planification du collet et des molettes (31, fig. 8) mobiles vers le récipient qui réalisent le roulage du collet par une gorge annulaire (32, fig. 10) dont les dites molettes sont dotées.
  5. Emballage ou récipient obtenu par mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 et des dispositifs selon les revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il est réalisé à partir d'une virole métallique cylindrique (1) et qu'au niveau de son ouverture ou embouchure (4, fig. 1), il présente successivement de bas en haut un bourrelet ou bossage (5, fig. 1) annulaire puis un retreint annulaire (6, fig. 1) et un collet roulé (7, fig. 1) qui reçoit le couvercle.
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