Brevet FR2265632A1 — publié le 19751024

La présente invention concerne un procédé de fabrio cation de bouchons de sorte verrouillables pour réservoirs, notamment de bouchons destinés à être utilisés dans des réser loirs de carburant pour Véhicules à moteur. Les bouchons de sûreté de ce type comprennent esses tiellement un corps intérieur comportant un taraudage propre à être visse suer un filetage cortespondant du tuyau du réservoir, et un corps extérieur monté rotatif sur le premier et que lton peut accoupler par torsion avec lui à l'aide de moyens de verrouillage actionnés manuellement. Normalement, ces moyens de verrouillage comportent une serrure cylindrique de type "Yale", permettant de relieur rigidement le corps extérieur au corps intérieur, pour permettre de visser le bouchon sur le tuyau ou de l'en dévisser. -Lorsque, par contre, le corps extérieur est rotatif sur le corps intérieur, on ne peut dévisser le bouchon.Ces corps peuvent être en métal ou en matière plastique, et ils comprennent des surfaces cylindriques accouplées pour permettre la rotation relative d'un corps par rapport à l'autre. Par ailleurs, pour empêcher le corps extérieur et le corps intérieur d'être séparés l'un de l'autre, on fixe ag bord du corps extérieur un anneau qui fait saillie vers ;'ex- trieur et agit en butée d'arrêt contre une saillie du corps interieur, de façon à empêcher le retrait de ce dernier. On fixe cet vanneau au bord du corps extérieur en repliant le bord terminal de ce dernier ou -au moyen d'un bord repli d'un bottier appliqué sur le corps extérieur lui-même. L'opération de fixation de l'anneau au corps exté- rieur est une opération assez longue et, par suite, assez coû- teuse, et elle n'est pas, par ailleurs dépourvue de difficulté. L'invention a pour objet un nouveau pocéde de fabrication de bouchons de réservoirs de carburant de rareté verrouillables pour véhivuies à moteur, permettant, tout en evitant lesinconvénients précités, d'obtenir ces bouchons verrouillables rapidement et économiquement, Selon la présente invention, un procédé de fabrication de bouchons verrouillables pour réservoirs de carburant de vehicules à moteur, lesdits bouchons comprenant au moins un corps intérieur comportant un taraudage propre à être vissé sur un filetage correspondant d'un tuyau du réservoir, un corps extérieur rotatif par rapport au corps intérieur et accouplable par torsion avec ce dernier à l'aide de moyens de verrouillage actionnés manuellement, et un élément fixé au corps extérieur et propre à constituer un obstacle au retrait axial des corps intérieur et extérieur, est caractérisé en ce qu'il comprend un premier stade consistant à fabriquer séparément lesdits corps extérieur et intérieur et ledit élé- ment, un second stade au cours duquel on positionne mutuellement les corps extérieur et intérieur et ledit élément suivant la configuration du bouchon verrouillable fini, et un troisième stade au cours duquel on fixe ledit élément au corps extérieur par une opération de soudage par ultrasons. -Les figures du dessin annexé, donné uniquement a titre d'exemple non limitatif, feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une coupe longitudinale d'un bouchon de sûreté pour réservoirs à carburant de véhicules à moteur, fabriqué selon le procédé conforme à l'invention la figure 2 est une vue longitudinale éclatée du bouchon verrouillable représente sur la figure 1 la figure 3 est une coupe longitudinale d'une portion de l'anneau servant à bloquer axialement les corps du bouchon verrouillable représenté sur les figures 1 et 2. Comme le montrent les figures 1 et 2, le bouchon de sécurité verrouillable formé selon le procédé conforme à l'invention comprend un corps intérieur 1 et un corps extE- rieur 2. Le corps intérieur 1 comprend un cylindre creux 3 délimité d'un côté, par une paroi de fond 4 et, d l'autre, par une bride extérieure 5. Un bottier annulaire 6, formé sur la bride 5, reçoit un joint de caoutchouc 7 maintenu contre le fond du bottier 6 par un anneau d'etancheité métallique 9 comportant des saillies radiales intérieures qui empêchent le joint 7 d'être retiré de son bottier. Par tailleurs, la bride 5 est reliée à un manchon extérieur 11 coaxial par rapport au cylindre creux 3. Un taraudage 12, formé sur la surface intérieure du manchon 11, sert à visser le bouchon verrouillable sur le filetage correspondant d'un tuyau du réservoir de carburant (non représenté). La surface cylindrique extérieure du manchon 11, comporte à une courte distance de son bord terminal, une saillie annulaire extérieure 13. Le corps extérieur 2 du bouchon de sureté se présente sous la forme d'un couvercle et il est placé en face du corps intérieur 1 et autour du manchon 11. La portion centrale du corps extérieur 2 comprend un cylindre creux 17 qui reçoit un cylindre 19 d'une serrure cylindrique courante du type à ailettes, connue en soi. Le cylindre 19 comporte un verrou 20 qui passe par une ouverture du cylindre creux 17, le verrau 20 étant agencé pour s'insérer dans un évidement correspondant 21 du cylindre creux 3 de façon à relier rigidement le corps extérieur 2 et le corps intérieur 1 entre eux. On actionne le verrou 20 en faisant tourner une clé 22 que l'on peut insérer dans un siège du cylindre 19.Par ailleurs, le cylindre 19 comporte, sur sa partie supérieure, une saillie 23 qui est propre à positionner le cylindre 19 dans le cylindre 17. Le corps 2 présente, sur sa partie supérieure, une surface annulaire plane 24 comportant un rebord latéral replié 25 qui comporte des rainures 26 pour permettre de saisir le bouchon verrouillable plus facilement. Comme le montre mieux la figure 2, un gradin annulaire 27 est formé dans la région intérieure à l'extrémité du rebord latéral 25. Le bouchon de sûreté comprend également un anneau 31 comportant une portion latérale cylindrique 32 et un rebord plat supérieur 33 replié vers l'intérieur. A l'extrémité in férieure de la portion cylindrique 32 se trouve une petite saillie annulaire 34. Le diamètre intérieur de la portion la térale 32 est sensiblement égal au diamètre intérieur du rebord latéral 25 du corps 2, et légèrement supérieur au diamètre extérieur de la saillie annulaire 13. Le diamètre extérieur de la portion latérale 32 est legerement supérieur au diamètre intérieur du gradin annulaire 27. Le diamètre du trou délimité par le rebord 33 est inférieur au diamètre extérieur de la saillie annulaire 13 et légèrement supérieur au diamètre extérieur du manchon 11. Entre l'extrémité supérieure du cylindre creux 17 et la paroi de fond 4 du cylindre creux 3 du corps 1 se trouve une rondelle élastique 35. Le procédé de fabrication du -bouchon de sûreté verrouillable de réservoir à carburant décrit ci-dessus comv prend les stades suivants. Après avoir obtenu séparément le corps intérieur 1, le corps extérieur 2 et l'anneau 31 (figure re 2) par des stades d'usinage classiques-, on doit les assembler pour former le bouchon de sûreté. Après avoir logé le joint 7 et l'anneau d'étanchéité 9-dans le boîtier annulaire 6 du corps intérieur 1 et apres avoir placé le cylindre 19 dans le cylindre creux 17 du corps 2, on positionne l'un par rapport à l'autre les corps 1 et 2 en insérant le cylindre creux 17 à l'intérieur du bottier correspondant formé dans le cylindre creux 3.Entre la paroi de fond 4 du cylindre 3 et la paroi supérieure du cylindre 17 est interposée la ron deille élastique 35. On dispose alors l'anneau 31 sur l'ensemble formé par le corps 1 et le corps 2, en- fait de telle façon que la saillie annulaire 34 touche la surface inférieure du gradin annulaire 27 et que le rebord plat 33 constitue uné butée pour la saillie radiale 13. Alors, on fixe l'anneau 31 au rebord latéral 25 par un stade de soudage par ultrasons. En fait, on positionne le bouchon de sûreté de façon que la surface plane 24 soit disposée sur une face d'-appui,tandis que l'on applique sur le rebord plat 33 de l'anneau 31 une tête active d'un générateur à ultrasons, relié à un générateur a haute fréquence.La pression d'appui exercée par la tête du générateur à ultrasons sur le rebord 33 peut être, de façon appropriée, de six ou sept tonnes par centimètre carré. L'effet qui en résulte est une vibration de l'anneau 31 parallelement à son axe, de sorte que la chaleur dégagée pendant le contact entre la saillie annulaire 34 et le gradin annulaire~ 27 fait fondre la matière contigüe de l'anneau 31 et du rebord latéral 25, et que l'on obtient pratiquement un seul bloc après le refroidissement subséquent. Le temps de soudage total est d'environ un centième de seconde et, si l'opération de soudage est effectuée par des machines à souder automatiques, on peut obtenir un cycle de soudage continu pour les bouchons de sûreté, avec une cadence de production d'un bouchon soudé par demi-seconde.Lorsque ce stade opératoire a été achevé, le bouchon de sûreté est complètement fini et le corps intérieur est empêché de se retirer du corps extérieur 2 grâce au rebord plat 33 de l'anneau 31 qui joue le roule d'une butée pour la saillie annulaire 13. On manoeuvre de la façon suivante le bouchon de sûreté obtenu par le procédé selon l'invention. On introduit la clé 22 dans le cylindre 19 de la serrure et l'on fait tourner-le bouchon, par exemple dans le sens dextrorsum, de façon à insérer le verrou 20 dans l'évi- dement 21. L'insertion de ce verrou rend pratiquement solidaires l'un de l'autre les corps 1 et 2. Dans ces conditions, on peut visser le bouchon de sûreté sur le tuyau d'amenée de carburant du réservoir. Lorsque le bouchon de sûreté est complètement vissé, le joint de caoutchouc 7 est appuyé par la bride 5 contre le tuyau, ce qui garantit une étanchéité parfaite. En faisant tourner la clé 22 dans le sens opposé, on retire le verrou 20 de l'évidement 21 et le corps 2 peut donc to.urner librement par rapport au corps 1 qui reste rigidement lié au tuyau. Il se produit, en fait, un lissement entre le rebord 33 qui tourne et la saillie annulaire 13 qui reste fixe. Par ailleurs, le corps I est maintenu sur le tuyau par les forces de frottement engendrées entre le taraudage 12 et le filetage du tuyau sur lequel est vissé le taraudage. Pour retirer le bouchon de sûreté, il suffit d'effectuer les opérations décrites ci-dessus dans l'ordure inverse. Le procédé selon l'invention présente de nombreux avantages par rapport à -un procédé classique. En effet, I'opération de fixation de l'anneau 31 sur le corps 2 est très courte et remarquablement simple, ce qui entra-ne une réduction considérable du coût du bouchon de sûreté fini. Le soudage par ultra-sons de l'anneau 31 et du rebord latéral 25 est, en effet, un type de soudage très économique du fait qu'il ne faut pas de matière de soudure. Enfin, du fait qu'il n'y a pas de gainage extérieur sur le corps extérieur 2 pour fixer l'anneau 31 au corps 2, on obtient à la fois une reduction du coût et une plus grande simplicité de fabrication. La particularité consistant en ce que le diamètre extérieur de la portion latérale 32 de l'anneau 31 estlégère- ment supérieur au diamètre du gradin annulaire 27, de sorte que ledit anneau 31 est inséré pratiquement par emboItement à déclic dans le siège du gradin 27, facilite les opérations successives effectuées sur le bouchon de sûreté pour le stade de soudage par ultrasons, car il y a une gêne suffisante au retrait axial du corps 1 par rapport au corps 2, due à la rondelle élastique 35. Le corps intérieur 1, le corps extérieur 2 et l'anneau 31 peuvent être constitués par n'importe quelle matière, du moment qu'elle convient pour un soudage par ultrasons de l'anneau 31 sur le rebord latéral 25 du corps extérieur 2 et qu'elle permet un glissement entre la bride plate 33 de l'anneau 31 et la saillie annulaire 13. On obtient des avantages très importants, en constituant le corps intérieur 1, le corps extérieur 2 et l'anneau 31 dans-une matière thermoplastique car, dans ce cas, la fabrication de ces corps devient facile et économique. Par ailleurs, dans le cas où le corps extérieur 2 est en matière thermoplastique, on peut le métalliser préalablement ; cependant, dans ce cas, avant d'effectuer le soudage par ultrasons de l'anneau 31 sur le rebord latéral 25, il faut retirer la couche de métal déposée au niveau de la région de soudage. I1 va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de bouchons verrouillables pour réservoirs de carburant de véhicules à moteur, ces bouchons comprenant au moins un corps intérieur comportant un taraudage propre X être vissé sur un filetage correspondant d'un tuyau du réservoir, un corps extérieur rotatif par rapport au corps intérieur et pouvant être accouplé par torsion a ce dernier à l'aide de moyens de verrouillage actionnés ma nuellement, et un élément -fixé audit corps extérieur et propre a constituer un obstacle au retrait axial des corps intérieur et extérieur, caractérisé en ce qu'il comprend un premier stade consistant a fabriquer séparément le corps extérieur et-le corps intérieur et ledit élément, un- second stade consistant à positionner, mutuellement le corps extérieur, le corps intérieur et ledit élément suivant la configuration du bouchon verrouillable fini, et un troisième stade consistant à fixer ledit élément audit corps extérieur au moyen d'une opération de soudage par ultrasons. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au cours du troisième stade, on dispose le corps ex térieur sur une surface d'appui, et en ce qu'non applique sur ledit élement une tête active d'un générateur à ultrasons, ladite tête étant reliée a un générateur à haute fréquence. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pression d'appui de la tete sur ledit tslément est comprise entre 5 et 10 tonnes/cm2. 4. Bouchon verrouillable pour réservoirs de carburant de véhicules à moteur, comprenant au moins un corps in térieur comportant un taraudage propre à être vissé sur un filetage correspondant d'un tuyau dudit réservoir, un corps extérieur rotatif par rapport au corps intérieur et pouvant être fixé par torsion audit corps intérieur à l'aide de moyens de verrouillage manoeuvrés manuellement, et un élément fixé audit corps extérieur et propre a constituer un obstacle au retrait axial des corps intérieur et extérieur, caractérisé en ce que ledit élément est fixé audit corps extérieur par une opération de soudage par ultrasons. 5. Bouchon verrouillable selon la revendication 4, caractérisé en ce que le corps extérieur, le corps intérieur et ledit élément sont en matière thermoplastique. 6. Bouchon verrouillable selon la revendication 4 ou 5, dans lequel le corps extérieur se présente sous la forme d'un couvercle et-comprend une portion centrale qui reçoit en son intérieur une serrure qui actionne les moyens de verrouillage, une portion extérieure et un rebord latéral, caractérisé en ce qu'un siège formé dans le rebord latéral est propre à recevoir ledit élément, la liaison entre le corps extérieur et ledit élément par l'opération de soudage par ultrasons étant réalisée au moins dans une région dudit siège. 7. Bouchon de sûreté selon la revendication 6, dans lequel le corps intérieur comprend une portion centrale propre à recevoir en son intérieur ladite portion centrale du corps extérieur, et propre à coopérer avec les moyens de verrouillage, une bride annulaire et un rebord latéral à la surface in térieure duquel est formé ledit taraudage, caractérisé en ce que la surface extérieur dudit rebord latéral comporte une saillie agencée pour coopérer avec ledit élément pour constituer un obstacle au retrait axial des corps intérieur et extérieur. 8. Bouchon selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit élément a la forme d'un anneau comprenant une paroi latérale et un rebord supérieur faisant saillie vers l'intérieur, l'extrémité au moins de la paroi latérale se plaçant dans ledit siège dudit rebord latéral du corps extérieur, et le rebord supérieur qui fait saillie vers l'intérieur coopérant avec la saillie du rebord latéral du corps intérieur. 9, Bouchon selon la revendication 8, caractérisé en ce que la paroi latérale dudit anneau comporte sur sa portion inférieure une saillie annulaire, ladite saillie facilitant la réunion entre ledit anneau et ledit corps extérieur pendant l'opération de soudage par ultrasons. 10. Bouchon selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce qu'il est fabriqué conformément au procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3.