FR2705257A1 - Metal container, especially a steel container of the can (tin) type, and method of manufacturing such a container - Google Patents
Metal container, especially a steel container of the can (tin) type, and method of manufacturing such a container Download PDFInfo
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet un récipient métallique notamment en acier du type boîte de conserve, formé d'un corps présentant des moulures de rigidification et muni à chacune de ses extrémités d'un fond. The present invention relates to a metal container including tin-type steel, formed of a body having stiffening moldings and provided at each of its ends with a bottom.
La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un tel récipient et une machine pour réaliser des moulures de rigidification sur un tel récipient. The present invention also relates to a method of manufacturing such a container and a machine for making stiffening moldings on such a container.
Il est connu pour améliorer la résistance à la corrosion de revêtir de tels récipients métalliques d'un matériau tel que par exemple de l'étain ou d'un alliage métallique à base d'étain. It is known to improve the corrosion resistance of coating such metal containers with a material such as, for example, tin or a tin-based metal alloy.
Généralement, ces récipients métalliques sont revêtus intérieurement d'étain présentant en plus de ses qualités de protection du métal de base, la faculté de pouvoir être en contact avec le milieu alimentaire. Generally, these metal containers are lined internally with tin having in addition to its protective qualities of the base metal, the ability to be in contact with the food environment.
Le plus souvent, ce type de récipients métalliques est formé à partir d'une virole par conformation d'un flan de tôle et soudage longitudinal de celui-ci. Most often, this type of metal containers is formed from a shell by shaping a sheet blank and longitudinal welding thereof.
Puis, des moulures de rigidification sont formées sur cette virole soudée et revêtue de cette couche de matériau protecteur, avant de poser les fonds. Then, stiffening moldings are formed on this welded ferrule and coated with this layer of protective material, before laying the funds.
Pour réaliser ces moulures de rigidification, la virole est par exemple emmanchee sur un mandrin annelé d'une machine à moulurer et un second mandrin annelé extérieur entraîné en rotation est amené en contact de ladite virole en regard de premier mandrin de façon à réaliser ces moulures. To achieve these stiffening moldings, the ferrule is for example mounted on a corrugated mandrel of a molding machine and a second outer corrugated mandrel driven in rotation is brought into contact with said ferrule facing the first mandrel so as to produce these moldings .
Au cours de cette opération, le métal constituant la virole est déformé pour prendre la forme annelée des mandrins de moulurage. During this operation, the metal constituting the ferrule is deformed to take the annular form of the molding mandrels.
Or, la Demanderesse a constaté que, même avec un revernissage extérieur, on assiste parfois à des phénomènes de corrosion au niveau des moulures de rigidification. However, the Applicant has found that, even with external refinishing, we sometimes witness corrosion phenomena at the level of stiffening moldings.
Ces phénomènes se traduisent par l'apparition de quelques tâches blanches, puis d'oxyde de fer au niveau de ces moulures. These phenomena result in the appearance of some white spots, then iron oxide at these moldings.
L'analyse de ces récipients métalliques, en particulier au niveau des moulures de rigidification, a révélé qu'il se produit, dans une zone localisée, une détérioration de la couche protectrice et une apparition de micro-fissures dans l'acier. The analysis of these metal containers, in particular at the level of the stiffening moldings, has revealed that, in a localized area, a deterioration of the protective layer and an appearance of micro-cracks in the steel occur.
Une analyse plus approfondie de ces récipients métalliques et en particulier des moulures a permis de constater qu'aux emplacements les plus atteints par les micro-fissures, il se produit une déformation non homogène de l'acier ce qui se traduit par une variation d'épaisseur relativement importante dans les moulures de rigidification. A more in-depth analysis of these metal containers and in particular of the moldings has shown that at the sites most affected by the micro-cracks, non-homogeneous deformation of the steel occurs, which results in a variation of relatively large thickness in the stiffening moldings.
Des coupes longitudinales dans l'épaisseur des moulures de rigidification ont permis de se rendre compte, après mesure au microscope, que l'épaisseur de l'acier au niveau des moulures de rigidification peut varier parfois jusqu'à 10% et c'est cette variation importante d'épaisseur qui engendre la détérioration de la couche protectrice et surtout les micro-fissures préjudiciables à la tenue à la corrosion de ces récipients. Longitudinal cuts in the thickness of the stiffening moldings made it possible to realize, after measurement under the microscope, that the thickness of the steel at the level of the stiffening moldings can sometimes vary up to 10% and it is this significant variation in thickness which causes the deterioration of the protective layer and especially micro-cracks detrimental to the corrosion resistance of these containers.
L'invention a pour but de proposer un récipient métallique du type boîte de conserve, résistant mieux à la corrosion au niveau des moulures de rigidification et un procédé de fabrication de ce type de récipients métalliques. The object of the invention is to propose a metal container of the tin type, which is more resistant to corrosion at the level of the stiffening moldings, and a method of manufacturing such metal containers.
L'invention a donc pour objet un récipient métallique notamment en acier du type boîte de conserve comprenant un corps formé à partir d'une virole soudée et revêtue d'un matériau de protection, ladite virole présentant des moulures de rigidification et ledit corps étant muni à chacune de ses extrémités d'un fond, caractérisé en ce que le profil d'épaisseur de l'acier dans les moulures de rigidification est sensiblement constant. The subject of the invention is therefore a metal container, in particular of tin-type steel, comprising a body formed from a welded ferrule and coated with a protective material, said ferrule having stiffening moldings and said body being provided with at each of its ends of a bottom, characterized in that the thickness profile of the steel in the stiffening moldings is substantially constant.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention
- le profil d'épaisseur de l'acier dans les moulures de rigidification varie d'un point quelconque desdites moulures à un autre d'au plus 3%,
- le profil d'épaisseur de l'acier dans les moulures de rigidification varie d'un point quelconque desdites moulures à un autre d'au plus 2%.According to other features of the invention
the thickness profile of the steel in the stiffening moldings varies from one point of said moldings to another of at most 3%,
- The thickness profile of the steel in the stiffening moldings varies from any point of said moldings to another of at most 2%.
L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un récipient métallique, notamment en acier, tel que mentionné ci-dessus, dans lequel on réalise une virole soudée et revêtue d'un matériau de protection, on forme sur ladite virole des moulures de rigidification et on solidarise, par exemple par sertissage, un fond à chaque extrémité de ladite virole, caractérisé en ce que l'on réalise lesdites moulures de rigidification au moyen d'un outil à moulurer en acier ou en matériau synthétique de déformation maximale comprise entre 10 et 30% et de module d'élasticité supérieur à 50 N/mm2. The subject of the invention is also a method of manufacturing a metal container, in particular made of steel, as mentioned above, in which a welded ferrule is made and coated with a protective material. stiffening moldings and is secured, for example by crimping, a bottom at each end of said ferrule, characterized in that one carries out said stiffening moldings by means of a molding tool steel or synthetic material of maximum deformation between 10 and 30% and modulus of elasticity greater than 50 N / mm 2.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention
- on réalise les moulures de rigidification au moyen d'un outil à moulurer en acier ou en matériau synthétique dont la déformation maximale est comprise entre 15 et 25%,
- on réalise les moulures de rigidification au moyen d'un outil à moulurer en élastomère dont la dureté Shore est comprise entre 90 et 100 Shore A et de préférence égale à 95 Shore A.According to other features of the invention
the stiffening moldings are produced by means of a molding tool made of steel or of synthetic material whose maximum deformation is between 15 and 25%,
the stiffening moldings are made by means of an elastomer molding tool whose Shore hardness is between 90 and 100 Shore A and preferably equal to 95 Shore A.
L'invention a encore pour objet une machine à moulurer pour réaliser des moulures de rigidification sur une virole formant le corps d'un récipient tel que mentionné ci-dessus, ladite machine comprenant un outil à moulurer formé de deux mandrins annelés, caractérisé en ce qu'au moins un des deux mandrins annelés est en acier ou en matériau synthétique dont la déformation maximale est comprise entre 10 et 30% et le module d'élasticité supérieur à 50N/mm2. The invention also relates to a molding machine for producing stiffening moldings on a shell forming the body of a container as mentioned above, said machine comprising a molding tool formed of two corrugated mandrels, characterized in that at least one of the two corrugated mandrels is made of steel or of synthetic material whose maximum deformation is between 10 and 30% and the modulus of elasticity greater than 50 N / mm 2.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention
- la déformation maximale dudit mandrin annelé est comprise entre 15 et 25%,
- au moins un desdits mandrins annelés est en élastomère dont la dureté Shore est comprise entre 90 et 100 Shore A et de préférence égale à 95 Shore A.According to other features of the invention
the maximum deformation of said corrugated mandrel is between 15 and 25%,
at least one of said corrugated mandrels is made of elastomer whose Shore hardness is between 90 and 100 Shore A and preferably equal to 95 Shore A.
Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple. The features and advantages of the invention will become apparent from the description which follows, given solely by way of example.
Le récipient métallique notamment en acier selon l'invention est du type boîte de conserve comprenant un corps formé à partir par exemple d'une virole soudée longitudinalement et revêtue sur ses faces intérieure et extérieure d'une couche protectrice en étain de 2,8 gr d'étain par m2 Le corps est muni à chacune de ses extrémités d'un fond. The metal container, in particular of steel, according to the invention, is of the tin type comprising a body formed from, for example, a ferrule welded longitudinally and coated on its inner and outer faces with a protective tin layer of 2.8 gr The body is provided at each end with a bottom.
Le corps présente une série de moulures de rigidification dont le profil d'épaisseur de l'acier est sensiblement constant, c'est à dire que le profil d'épaisseur de l'acier au niveau des moulures de rigidification varie d'un point quelconque desdites moulures à un autre d'au plus 3% et de préférence d'au plus 2%. The body has a series of stiffening moldings whose steel thickness profile is substantially constant, that is to say that the thickness profile of the steel at the stiffening moldings varies from any point said moldings to another of not more than 3% and preferably not more than 2%.
Cette condition permet d'éviter, plus tard la formation de micro-fissures dans l'acier au niveau de ces moulures de rigidification, et d'autre part, la détérioration du revêtement protecteur. This condition makes it possible to avoid, later on, the formation of micro-cracks in the steel at the level of these stiffening moldings, and secondly, the deterioration of the protective coating.
En effet, lorsque le profil d'épaisseur dans les moulures de rigidification est sensiblement constant, cela signifie que la répartition de déformation de l'acier a été homogène au moment de la déformation pour réaliser lesdites moulures de rigidification. En d'autres termes, l'acier s'est mieux écoulé sous les outils. Indeed, when the thickness profile in the stiffening moldings is substantially constant, it means that the deformation distribution of the steel has been homogeneous at the time of deformation to achieve said stiffening moldings. In other words, the steel has run better under the tools.
Pour réaliser un récipient métallique, notamment en acier possédant ces caractéristiques, une solution consiste à limiter le nombre de moulures de rigidification à quelques unes, trois ou quatre par exemple. To achieve a metal container, including steel with these characteristics, one solution is to limit the number of stiffening moldings to a few, three or four for example.
Dans ce cas, l'apport d'acier nécessaire pour l'allongement du à la réalisation des moulures de rigidification est moindre et le profil d'épaisseur de l'acier au niveau de ces moulures de rigidification est sensiblement constant. In this case, the supply of steel necessary for the elongation of the realization of the stiffening moldings is less and the thickness profile of the steel at these stiffening moldings is substantially constant.
Mais, pour des raisons de rigidité du récipient métallique, il est nécessaire dans la plupart des cas de réaliser un nombre plus important de moulures de rigidification, de l'ordre d'une dizaine. But, for reasons of rigidity of the metal container, it is necessary in most cases to achieve a greater number of stiffening moldings, of the order of ten.
Dans ce cas, une solution consiste à réaliser les moulures de rigidification par paquets de trois ou quatre, chaque paquet étant espacé du paquet adjacent de quelques centimètres de l'ordre de 0,5 à 3 cm. In this case, one solution is to make the stiffening moldings in packets of three or four, each packet being spaced from the adjacent packet a few centimeters in the order of 0.5 to 3 cm.
Mais, cette solution n'est pas toujours possible car la hauteur du récipient métallique limite le nombre de paquets de moulures de rigidification qu'il est possible de réaliser. However, this solution is not always possible because the height of the metal container limits the number of bundles of stiffening moldings that can be made.
Le procédé de fabrication d'un tel récipient, selon l'invention, consiste à réaliser une virole soudee et revêtue d'un matériau de protection, à former sur ladite virole des moulurer de rigidification au moyen d'un outil à moulurer en acier ou en matériau synthétique dont la déformation maximale est comprise entre 10 et 30% et le module d'élasticité supérieur à 50N/mnfl, puis à solidariser par exemple par sertissage un fond à chaque extrémité de ladite virole. The method of manufacturing such a container, according to the invention, consists in producing a welded ferrule and coated with a protective material, to form stiffening moldings on said ferrule by means of a steel molding tool or of synthetic material whose maximum deformation is between 10 and 30% and the modulus of elasticity greater than 50N / mnfl, then to secure for example by crimping a bottom at each end of said ferrule.
Le procédé selon l'invention permet d'obtenir un récipient métallique sans être limité par le nombre de moulures de rigidification. The method according to the invention makes it possible to obtain a metal container without being limited by the number of stiffening moldings.
De préférence, le matériau de l'outil à moulurer a une déformation maximale comprise entre 15 et 25%. Ces caractéristiques permettent à l'acier constituant la virole de bien couler lors de sa déformation du fait de l'élasticité du matériau constitutif de l'outil à moulurer, car ce matériau retient moins l'acier au moment de la formation des moulures de rigidification. Preferably, the material of the molding tool has a maximum deformation of between 15 and 25%. These characteristics allow the steel constituting the ferrule to flow well during its deformation due to the elasticity of the constituent material of the tool to be molded, because this material retains less steel at the time of formation of the stiffening moldings .
Un exemple de matériau constitutif de l'acier à moulurer peut être en élastomère dont la dureté Shore est comprise entre 90 et 100 Shore A, de préférence égale à 95% Shore A. An example of material constituting the steel to be molded may be an elastomer whose Shore hardness is between 90 and 100 Shore A, preferably equal to 95% Shore A.
Pour réaliser de telles moulures de rigidification sur une virole formant le corps d'un récipient métallique notamment en acier, on utilise une machine à moulurer comprenant deux mandrins annelés dont au moins un de ces mandrins est en matériau défini ci-dessus. To make such stiffening moldings on a ferrule forming the body of a metal container including steel, using a molding machine comprising two corrugated mandrels, at least one of these mandrels is of material defined above.
Préférentiellement, les deux mandrins de la machine à moulurer sont réalisés dans ce matériau. Preferably, the two mandrels of the molding machine are made of this material.
Des essais ont été réalisés pour montrer l'influence du profil d'épaisseur de l'acier dans les moulures de rigidification sur la corrosion. Tests have been conducted to show the influence of the thickness profile of the steel in the stiffening molds on corrosion.
Deux récipients métalliques ont été réalisés à partir d'une tôle d'épaisseur de l9lpm, l'une A sans aucune précaution particulière, avec un profil d'épaisseur au niveau des moulures de rigidification variant de plus de 3%, et une seconde B selon l'invention, en utilisant le procédé selon l'invention, l'outil à moulurer étant en élastomère d'une dureté Shore égale à 95 Shore A, de déformation maximale égale à 25% et possédant un module d'élasticité égal à 133N/mm2. Two metal containers were made from a sheet thickness of l9lpm, one A without any special precautions, with a thickness profile at the stiffening molds varying by more than 3%, and a second B according to the invention, using the process according to the invention, the molding tool being made of elastomer with a Shore hardness equal to 95 Shore A, of maximum deformation equal to 25% and having a modulus of elasticity equal to 133N / mm2.
Le profil d'épaisseur de chacun des récipients métalliques a été relevé en mesurant l'épaisseur de l'acier avant et après la zone moulurée et pour chaque moulure en cinq points : creux, milieu, sommet, milieu et creux, la valeur du second creux d'une moulure de rigidification correspondant à la valeur du premier creux de la moulure de rigidification suivante. The thickness profile of each of the metal containers was raised by measuring the thickness of the steel before and after the molded area and for each molding in five points: hollow, middle, top, middle and hollow, the value of the second hollow of a stiffening molding corresponding to the value of the first hollow of the following stiffening molding.
Les tableaux ci-dessous regroupent les valeurs des épaisseurs relevées en microns.
<tb><Tb>
N0 <SEP> MOULURE <SEP> CREUX <SEP> MILIEU <SEP> SOMMET <SEP> MILIEU <SEP> CREUX
<tb> <SEP> 1 <SEP> 183 <SEP> 188 <SEP> 179 <SEP> 186 <SEP> 185
<tb> <SEP> 2 <SEP> 185 <SEP> 186 <SEP> 180 <SEP> 188 <SEP> 180
<tb> <SEP> 3 <SEP> 180 <SEP> 188 <SEP> 177 <SEP> 186 <SEP> 180
<tb> <SEP> 4 <SEP> 190 <SEP> 186 <SEP> 180 <SEP> 186 <SEP> 179
<tb> <SEP> 5 <SEP> 179 <SEP> 188 <SEP> 176 <SEP> 188 <SEP> 180
<tb> <SEP> 6 <SEP> 180 <SEP> 188 <SEP> 178 <SEP> 186 <SEP> 177
<tb> <SEP> 7 <SEP> 177 <SEP> 186 <SEP> 180 <SEP> 188 <SEP> 179
<tb> <SEP> 8 <SEP> 179 <SEP> - <SEP> <SEP> 186 <SEP> 180 <SEP> 186 <SEP> 180
<tb> <SEP> 9 <SEP> 180 <SEP> 186 <SEP> 180 <SEP> 188 <SEP> 183
<tb>
RECIPIENT A
<tb><SEP> 1 <SEP> 183 <SEP> 188 <SEQ> 179 <SEP> 186 <SEP> 185
<tb><SEP> 2 <SEP> 185 <SEP> 186 <SEP> 180 <SEP> 188 <SEP> 180
<tb><SEP> 3 <SEP> 180 <SEP> 188 <SEP> 177 <SEP> 186 <SEP> 180
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<tb><SEP> 6 <SEP> 180 <SEP> 188 <SEP> 178 <SEP> 186 <SEP> 177
<tb><SEP> 7 <SEP> 177 <SEP> 186 <SEP> 180 <SEP> 188 <SEP> 179
<tb><SEP> 8 <SEP> 179 <SEP> - <SEP><SEP> 186 <SEP> 180 <SEP> 186 <SEP> 180
<tb><SEP> 9 <SEP> 180 <SEP> 186 <SEP> 180 <SEP> 188 <SEP> 183
<Tb>
CONTAINER A
<tb> N0 <SEP> MOULURE <SEP> CREUX <SEP> MILIEU <SEP> SOMMET <SEP> MILIEU <SEP> CREUX
<tb> 1 <SEP> 185 <SEP> 186 <SEP> 185 <SEP> 189 <SEP> 185
<tb>
<tb> 1 <SEP> 185 <SEP> 186 <SEP> 185 <SEP> 189 <SEP> 185
<Tb>
<tb> 2 <SEP> 185 <SEP> 186 <SEP> 185 <SEP> 186 <SEP> 183
<tb> 3 <SEP> 183 <SEP> 186 <SEP> 185 <SEP> 188 <SEP> 183
<tb> 4 <SEP> 183 <SEP> 187 <SEP> 183 <SEP> 188 <SEP> 182
<tb> 5 <SEP> 182 <SEP> 186 <SEP> 182 <SEP> 188 <SEP> 182
<tb> 6 <SEP> 182 <SEP> 188 <SEP> 182 <SEP> 186 <SEP> 182
<tb> 7 <SEP> 182 <SEP> 188 <SEP> 183 <SEP> 185 <SEP> 181
<tb> 8 <SEP> 181 <SEP> 186 <SEP> - <SEP> <SEP> 183 <SEP> 186 <SEP> 183
<tb> 9 <SEP> 183 <SEP> 186 <SEP> 183 <SEP> 183 <SEP> 183
<tb>
RECIPIENT B
Ces deux récipients ont été placés pendant 8 heures à une atmosphère à 40 C et à 100% d'humidité, puis pendant 16 heures à température et humidité ambiantes.<tb> 2 <SEP> 185 <SEP> 186 <SEP> 185 <SEP> 186 <SEP> 183
<tb> 3 <SEP> 183 <SEP> 186 <SEP> 185 <SEP> 188 <SEP> 183
<tb> 4 <SEP> 183 <SEP> 187 <SEP> 183 <SEP> 188 <SEP> 182
<tb> 5 <SEP> 182 <SEP> 186 <SEQ> 182 <SEP> 188 <SEP> 182
<tb> 6 <SEP> 182 <SEP> 188 <SEP> 182 <SEP> 186 <SEP> 182
<tb> 7 <SEP> 182 <SEP> 188 <SEP> 183 <SEP> 185 <SEP> 181
<tb> 8 <SEP> 181 <SEP> 186 <SEP> - <SEP><SEP> 183 <SEP> 186 <SEP> 183
<tb> 9 <SEP> 183 <SEP> 186 <SEP> 183 <SEP> 183 <SEP> 183
<Tb>
RECIPIENT B
These two containers were placed for 8 hours in an atmosphere at 40 C and 100% humidity, and then for 16 hours at ambient temperature and humidity.
Ensuite, ces récipients ont été placés en cycle pendant 2 heures dans une atmosphère à 40"C et à 94% d'humidité, puis pendant 2 heures à 60"C et 64% d'humidité avec un séchage lors des remontées en température. Then, these containers were placed in a cycle for 2 hours in an atmosphere at 40 ° C and 94% humidity, then for 2 hours at 60 ° C and 64% humidity with drying during the rise in temperature.
A la suite de ces tests, on constate au bout de vingt jours, l'apparition de quelques tâches noires très localisées sur le premier récipient A, en particulier au niveau de la troisième, de la cinquième et de la sixième moulure de rigidification et aucune tâche sur le second récipient B. As a result of these tests, it is found after twenty days, the appearance of some black spots very localized on the first container A, particularly at the third, fifth and sixth stiffening molding and no task on the second container B.
Au bout de trois mois, toutes les moulures de rigidification du récipient A présentent des tâches noires, le troisième, cinquième et sixième moulures de rigidification étant très chargées en tâches, alors que seules quelques moulures de rigidification présentent des tâches sur le récipient B. After three months, all the stiffening moldings of the container A have black spots, the third, fifth and sixth stiffening moldings being very loaded with stains, while only a few stiffening moldings have stains on the container B.
Or, on constate que l'épaisseur de l'acier sur la troisième moulure du récipient A varie de 177 à 188pm, soit 6%, et dans la cinquième de 176 à 188pu soit 7% et c'est au niveau de ces moulures de rigidification que le maximum de corrosion est apparu. However, it is found that the thickness of the steel on the third molding of the container A varies from 177 to 188pm, or 6%, and in the fifth of 176 to 188pu or 7% and it is at the level of these moldings of stiffening as the maximum of corrosion appeared.
Une analyse micrographique des molures de rigidification montre que ces moulures à grande variation d'épaisseur présentent un nombre important de microfissures qui sont l'amorce du phénomène de corrosion. A micrographic analysis of the stiffening molides shows that these moldings with great variation in thickness have a large number of microcracks which are the beginning of the corrosion phenomenon.
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1993
- 1993-05-21 FR FR9306110A patent/FR2705257B1/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2705257B1 (en) | 1995-08-11 |
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