Brevet FR2364823A1 — publié le 19780414

La présente invention a pour objet un élément de fermeture à monter sur des fûts métalliques et analogues, et elle concerne également le dispositif pour monter sur ces fûts cet élément. Actuellement, les fûts et autres récipients métalliques comportent un élément de fermeture généralement constitué par une bague écrou métallique à filetage interne, montée dans un endroit correspondant à un alésage constitué lui-même par une partie.cylindrique avec une partie emboutie sous-jacente ménagée sur le dessus du fût. Ces bagues écrous ont un rebord généralement octogonal dont part un collier se terminant par un bord mince. La bague écrou est fixée sur le fût en introduisant le collier dans la partie circulaire délimitant l'alésage et en disposant un joint circulaire plat entre le rebord octogonal et la partie emboutie sur le couvercle. Pour stabiliser ensuite la liaison, le bord mince est rabattu de façon à le lier fermement, au collier délimitant l'alésage. Bien que ce type d'élément de fermeture soit universelle- ment utilisé depuis plusieurs années, il présente de nombreux inconvénients, notamment du point de vue économique. Le coût de fabrication de la bague écrou, qui, comme on l'a indiqué, est métallique, est très élevé du fait du grand nombre d'operations d'usinage effectuées pour obtenir le rebord octogonal, le collier, le bord mince, le filetage interne, etc. En outre, le travail impliqué dans le montage de la bague écrou sur le dessus du fût est relativement long et complexe et de ce fait est très coûteux. Un autre inconvénient est de nature fonctionnelle. A cet égard, il n?est pas rare que le joint circulaire plat disposé entre la partie emboutie du dessus du fût et le rebord octogonal soit roulé lorsqu'on monte la bague écrou sur le fût, de sorte que, comme à certains points son épaisseur est supérieure à ce quelle devrait être, le joint est écrasé d'une manière non uniforme, d'où perte d'étanchéité de la fermeture. Ceci peut être dangereux, notamment lorsque le liquide contenu dans le fût est inflammable. Un autre aspect négatif des éléments de fermeture du type connu est que, lorsqu'on monte la. bague écrou sur le fût, le sertissage du bord rabattu doit être effectué de façon très précise pour éviter de détruire l'étanchéité et il est ainsi inévitable qu'il y ait de nombreux rebuts lors de ce montage du fait de la présence de pièces défectueuses. Le but de la présente invention est d'éliminer ces incon vénients en fournissant un élément de fermeture pour des fûts et autres récipients métalliques, ainsi qu'un dispositif pour monter l'élément de fermeture, pouvant assurer une fermeture parfaite et complètement étanche du fût, même lorsque celui-ci est soumis à une pression élevée. Un autre but de la présente invention est de fournir un élément de fermeture réalisé par des opérations très simples qui n'exige intrinsèquement pas de phases d'usinage variées, mais qui est au contraire réalisé d'une seule pièce prête à l'utilisation. Un autre but de l'invention est de fournir un élément de fermeture qui n'exige pas de sertissage lorsqu'il est monté sur le fût, mais qui est monté par un procédé et un dispositif extrêmement simples et fonctionnels. Un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif structurellement simple, n'exigeant pratiquement pas d'entretien et permettant une production horaire très élevée en éliminant complètement les rebuts de production. Un autre but de la présente invention est de fournir un élément de fermeture que l'on peut réaliser facilement à partir de matières pouvant facilement être obtenues dans le commerce et dont le coût est très inférieur à celui des dispositifs connus normalement utilisés. Ces buts sont atteints grâce à un élément de fermeture pour des fûts et autres récipients métalliques, constitué par une bague écrou à filetage interne coopérant avec un bouchon, cette bague écrou comportant un rebord façonné associé à une partie emboutie façonnée sur un fût, et un collier partant de ce rebord, et se terminant par un bec annulaire, comportant une nervure périphérique sur le collier définissant en liaison avec le rebord un siège pour loger un joint annulaire, ce joint annulaire et cette nervure étant disposés pour définir une première zone et une deuxième zone d'étanchéité avec la bague écrou montée sur le fût. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seulement, d'une réalisation préférée de l'élément de fermeture et du dispositif pour le monter sur un récipient métallique, en liaison avec le dessin joint sur lequel - la figure 1 représente schématiquement en perspective une partie du fût sur lequel est monte l'élément de fermeture selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective explosée de l'élément de fermeture selon l'invention ; - la figure 3 est une vue explosée en coupe longitudinale du dispositif pour monter l'élément de fermeture sur un fût ou un récipient analogue ; - la figure 4 est une vue en plan des mâchoires du dispositif pour monter l'élément de fermeture ; et - les figures 5 à 10 montrent les opérations successives du montage de l'élément de fermeture sur un fût ou analogue. En se reportant maintenant aux figures, l'élément de fermeture pour fût métallique, repéré dans son ensemble en 1, comprend une bague écrou 2 avec un filetage intérieur 3 dans lequel est vissé un bouchon 4 La bague écrou 2, réalisée d'une seule pièce en matière plastique, de préférence du nylon, comporte un rebord 5 de forme généralement octogonale dont part un collier 6 se terminant par un bec annulaire 7 délimitant sur son extrémité inférieure, c'est à-dire du côté du collier, un rebord 7a, et dont le dessus 7b est arrondi pour des raisons qui seront explicitées ci-après. Le collier 6 porte une nervure circonférentielle 8 définissant en coopération avec le rebord octogonal 5, un siège 9 pour loger un joint annulaire 10 du type joint torique. La bague écrou est montée dans un alésage défini par un anneau circulaire 11, de préférence de forme tronconique, partant d'une portion emboutie 12 de forme octogonale correspondant à celle du rebord 5, et préalablement réalisée sur le dessus du fût sur lequel doit être montée sur la bague écrou Une première caractéristique importante de l'élément de fermeture selon l'invention est que, entre la région emboutie 12 du fût, et le rebord 5 de la bague écrou 2 est prévu un joint torique, qui ne peut ni se déplacer, ni rouler lors du montage de la bague écrou 2, du fait qu'il est retenu dans le siège 9 défini sur le collier 6 qui assure que le joint torique 10 ne peut pas se déplacer pendant le montage et qu'il est exactement placé au point de courbure 13 prévu sur le fût entre l'anneau 11 et la région emboutie 12, ce qui garantit une étanchéité parfaite et complète. Une deuxième étanchéité est réalisée par la nervure 8 qui, lorsqu'elle se défprme, s'applique étroitement contre la partie interne de l'anneau 11 pour procurer une deuxième étanchéité effective. Une troisième étanchéité est ménagée par l'extrémité supérieure de l'anneau Il disposée sous le rebord 7a du bec 7. Finalement, la partie supérieure interne de la bague écrou 2 présente un épanouissement conique 20 pour faciliter 1 1intro- duction du bouchon 4 qui comporte un joint 21 de type usuel pour constituer une étanchéité entre le bouchon et le bague écrou a bague écrou 2 est montée sur le fût en utilisant de préférence le dispositif représenté schématiquement sur la figure 3. Ce dispositif est constitué par.une presse avec une partie fixe 30 et une partie mobile 31. La partie fixe 30 comprend une base fixe 32 avec un support supérieur 33 de la même forme que le rebord 5. Un contre-élément 35 peut coulisser sur le support 33 contre l'action de ressorts 34 et, dans sa position initiale, se projette au-dessus du support 33 pour délimiter un siège pour positionner et reness-ir le rebord 5 de la bague écrou 2. L'élément-mobile 71 de la presse comprend un mors circulaire en vue en plan, et réalisé de préférence en tridis see- teurs 41 dont les côtés 43 sont de forme tronconique et présentent à leur base une nervure 42 saillant vers l'intérieur. Un disque 45 dont part une tige 46, agit sur ces secteurs 41, qui sont relies ensemble par des ressorts à boudin 44, de façon à dilater le Un manchon élastique 47 entoure cette tige au-dessus de la plaque 45 dans un but qui sera expliqué ci-après. Le mors 40 est logé dans l'ouverture tronconique 49 d'un moule mobile 48. Au niveau A chon élastique 47, le moule 48 comporte une cavité 50 dont le diamètre est supérieur du diamètre du manchon 47.Une plaque de poussee 51 agit sur le moule 48 et sur l'extrémité supérieure du manchon élastique 47. On va maintenant examiner, en se reportant aux figures 5 à 10, le procédé de montage de la bague écrou sur le fût. on place d'abord la bague écrou 2 avec son joint torique 10 monté sur 1ffele- ment support 33. Le dessus du fût contenant la région emboutie 12 et l'anneau 11 est ensuite introduit comme on le voit schématique- ment sur la figure 3. Le dessus du fût est placé avec le rebord octogonal 5 de la bague écrou 2 dans la portion emboutie 12, qui, comme on l'a dit ci-dessus, a une forme épousant celle du rebord 5. Une plaque annulaire 60 de type connu, peut également être montée, comme il est indiqué par la ligne en tirets de la figure 2, son but étant, de permettre le montage de toute obturation de garantie. Après ce stade initial, la partie mobile 51 de la presse est poussée vers le bas. Initialement, dès que le dessus du fût agit contre lrélément 55, ce dernier se déplace vers le bas car les ressorts )4 sont réglés de façon approprié-e pour permettre à l'élément 35 de descendre, le but de ce dernier étant seulement de créer un siège pour le positionnement du rebord 5. Lorsque le mouvement vers le bas de la partie mobile 31 continue, le mors 40 et de façon plus précise chaque secteur 41 du mors 40 descend pour appliquer la partie emboutie 12 contre le rebord 5 (figure 7). Pendant ce stade de pression, le joint torique 10 disposé au point de courbure entre la partie emboutie 12 et l'anneau 11 est comprimé. Pendant ce stade initial de descente, il n'y a aucun mouvement relatif entre le mors 40 et le moule 48, de sorte que le mors reste ouvert et que son bord inférieur agit comme élément de pression pour comprimer le joint torique. Durant ce stade initial, la bague écrou 2 entre dans l'anneau 11, la partie emboutie 12 venant en pratique en regard du collier 6 du fait de la pression agissant sur la partie emboutie. Comme le bec annulaire 7 est en matière plastique, il se contracte légèrement en élargissant simultanément légèrement l'anneau 11, de façon à permettre l'introduction de la bague écrou dans l'alésage réalisé dans le couvercle du fût. Lorsque le joint torique 10 est complètement comprimé pour constituer une première étanchéité, la plaque de poussée 51 est appliquée plus étroitement sur le moule 48 pour surmonter la résistance élastique du manchon 47, qui est réglée de façon à permettre au joint torique 10 d'être complètement comprimé et le moule 48 et le mors 40 glissent alors Itun par rapport à l'autre. En fait, le manchon 47 se déforme en s'élargissant radialement et en diminuant par voie de conséquence de longueur axiale, pour permettre un coulissement relatif entre le moule 48 et le mors 40. Comme le moule 48 comporte une ouverture tronconique et que le mors a des côtés tronconiques, le coulissement relatif entre le-moule 48 et le mors 40, c'est-à-dire le déplacement vers le bas du moule 48 par rapport au mors 40, fait se contracter radialement les mâchoires du mors, de sorte que les nervures 42 appliquent l 'anneau 11 contre le collier 6 de la bague écrou, de- sorte que l'extrémité libre de l'anneau Il se place en dessous du rebord 7a du bec 7. En outre, durant la contraction radiale du mors 40, la nervure 8 qui définissait initialement le siège du joint torique 10, est également comprimée, de sorte que, étant en matière plastique, elle constitue une deuxième étanchéité.L'adhérence étroite de l'extrémité libre de l'anneau 11 sous le rebord 7a du collier 6 signifie que la bague écrou est incapable de s'extraire du fût ; en outre, on constitue une troisième étanchéité sur la bague écrou pour s' assurer qu' il n'y aura aucune perte d'étanchéité entre la bague écrou et le fût. Le dessus du bec 7 est arrondi en 7b pour empêcher l'usure du bec 7 lors de son introduction dans l'anneau 11, et ainsi la modification de son diamètre extérieur. Il est important que le diamètre extérieur reste constant, car les capsules de garantie couplées au bec sont ajustées sur celui-ci et ainsi, si le bec avait un diamètre plus faible, elles pourraient aisément se détacher. I1 apparalt clairement de cette description que l'invention atteint les buts qu'elle se proposait et en particulier le dispositif décrit permet d'utiliser des bouchons plastiques coûtant beaucoup moins cher que les bouchons métalliques normalement utilisés. -En outre, l'emploi d'un dispositif comprenant un mors qui se contracte sur l'anneau 11 du fût garantit que cet anneau 11 adhère parfaitement au collier 6 de la bague écrou et vient se loger en dessous du rebord 7a de la nervure 7. Un autre avantage est le fait que, avec l'élément de Serme- ture décrit, on dispose de trois zones d'étanchéité successives entre la bague écrou et le fût, ces trois zones étant constituées par le joint torique 10 qui agit à l'endroit le plus critique, à savoir à la courbure entre l'anneau 11 et la partie emboutie 12, la nervure 8 > qui en se déformant, s'applique contre un point intermédiaire de l'anneau 11, et finalement l'anneau 11 lui-mzeme qui est introduit et appliqué en dessous du rebord 7a du bec 7. L'invention ainsi conçue peut recevoir de nombreuses modifications dont toutes se trouvent dans le domaine de la présente invention. En outre, toutes les pièces peuvent être remplacées par d'autres éléments techniquement équivalents. En pratique, on peut faire varier les matériaux utilisés les dimensions et les formes à l'intérieur d'une large plage sans s'écarter du domaine de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Elément de fermeture pour fûts métalliques et récipients analogues, comprenant une bague écrou à filetage interne coopérant avec un bouchon, caractérisé en ce que la bague écrou comprend un rebord façonné associé à une portion emboutie façonnée sur un fût, un collier partant de ce rebord, se terminant par un bec annulaire, et comportant une nervure circonférentielle définissant en liaison avec le rebord un siège pour le logement d'un joint annulaire, ce joint annulaire et cette nervure étant disposés pour définir une première zone d'étanchéité et une deuxième zone d'étanchéité avec la bague écrou montée sur le fût. 2. Elément de fermeture selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bec annulaire comporte en dessous, c'està-dire sur son extrémité adjacente au collier, un rebord et que sa partie supérieure est arrondie. 3. Elément de fermeture selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'intérieur de la bague écrou est épanoui coniquement à sa partie supérieure pour faciliter i'intro- diction du bouchon. 4. Dispositif pour monter sur un fût métallique un élément de fermeture selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une presse avec une partie fixe et une partie mobile, la partie fixe comprenant une base fixe, un support supérieur ayant la meme forme que le rebord de l'élément de fermeture, et un contre-élément se projetant au-dessus du support et pouvant coulisser par rapport au support pour délimiter un siège pour recevoir le rebord de la bague écrou, des moyens élastiques étant prévus pour s'opposer au coulissement du contreélément. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément mobile comporte un mors ayant en plan une forme circulaire, ce mors comportant des parois tronconiques se terminant par une nervure inférieure, un disque disposé au-dessus du mors, une tige partant de ce disque, un manchon élastique entourant la tige, un moule mobile contenant le mors, ce moule mobile comportant une embouchure tronconique dans laquelle est logé le mors, une cavité élargie autour du manchon élastique ayant un diamètre plus grand que le diamètre de ce dernier, et une plaque de poussée agissant sur le moule et sur le manchon. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou la revendi cation 5, caractérisé en ce que le manchon élastique est choisi de façon à permettre le glissement élastique du mors par rapport au moule après compression du joint annulaire. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le mors se ferme radialement lorsqu'il glisse par rapport au moule pour comprimer l'anneau prévu sur la partie emboutie du fût autour du collier de la bague écrou, ce mors déformant la nervure par compression pour former une deuxième zone d'étanchéité et étant disposé de façon à introduire l'extrémité libre de 1' anneau sous le rebord du bec annulaire.