Brevet FR2480668A1 — publié le 19811023

248'0668 La présente invention concerne un moule qui est destiné à mouler simultanément un couvercle présentant un orifice taraudé et un bouchon fileté séparé destiné à fermer hermétiquement l'orifice. Lors de l'ouverture du moule, le bouchon est vissé dans l'orifice de manière à obtenir la fermeture complète en une seule passe. Des couvercles à orifice taraudé sont utilisés pour de grands seaux, par exemple des seaux à peinture d'une contenance d'environ 19 litres et de grands réci- pients renfermant des produits chimiques et industriels, etc. Le moulage du couvercle dont le bouchon fileté est vissé dans son orifice, en évitant la nécessité de mettre en place le bouchon, constitue naturellement un perfectionnement important qui diminue les frais de main- d'oeuvre. Cependant, la présente invention y ajoute d'au- tres avantages. Par exemple, étant donné que le bouchon et le couvercle sont moulés simultanément au moyen du même composé de moulage, on peut s'attendre à ce que leur retrait soit identique, ce qui élimine -tout problème d'ajustement des bouchons dans les orifices taraudés, comme cela peut se produire lorsqu'un bouchon est moulé au cours d'une opération distincte. Dans ce cas, à cause d'un retrait inégal des deux pièces lors du refroidissement par suite de l'utilisation de différents lots du composé de moulage ou de conditions de moulage différentes, le bouchon peut ne pas s'adapter dans l'orifice. La présente invention peut s'appliquer à des moulesà injection et à d'autres types de moules, si on ' le désire, pour effectuer le moulage rapide de couvercles présentant un orifice taraudé et de leurs bouchons filetés installés dans ledit orificeen une seule opération de moulage. Selon la présente invention, un moule présente une première cavité destinée à contenir un composé à mouler pour former une paroi qui présente un orifice ta- raudé. Une seconde cavité est destinée à contenir le com- posé à mouler pour former le bouchon fileté. Un arbre rotatif présentant une gorge hélicoïdale pour la forma- tion du filet, se prolonge dans la première cavité afin de définir l'orifice taraudé lors du moulage. L'arbre se termine dans la seconde cavité par une partie extrême qui est configurée de façon à former une liaison mécanique pouvant être rompue entre la partie extrême et le bouchon fileté qui est moulé dans la seconde cavité. Il est prévu un dispositif destiné à faire tourner l'arbre de façon que, après l'étape de moulage, lorsque les pièces sont durcies, l'arbre puisse être mis en rotation pour l'extraire de l'orifice taraudé venu moulage. Simultanément, la liaison mécanique qui peut être rompue fait en sorte que le bouchon fileté, qui vient d'être moulé, soit mis en rotation d'une façon cor- respondante pour qu'il soit vissé dans l'orifice taraudé afin de le fermer hermétiquement, Il est prévu de préférence une attaque de coulée entre les première et seconde cavités qui permet au composé de moulage de circuler entre elles. L'attaque est rela- tivement étroite de sorte que le composé de moulage durci dans cette dernière peut être rompu lorsque le bouchon est mis en rotation dans l'orifice taraudé par l'action de l'arbre. Ensuite, lorsque le moule est ouvert, la liaison mécanique entre l'arbre et le bouchon peut être facilement supprimée pour permettre d'éjecter le couvercle moulé des cavités du moule. Il est également préférable qu'un élément libre- ment rotatif de formation d'une paroi définisse le côté de la seconde cavité qui est en face de la partie extrême de l'arbre. L'élément rotatif présente des saillies qui créent dans le bouchon une prise ou moyen analogue afin de faciliter l'enlèvement du bouchon moulé du trou taraudé lorsque cela est souhaitable. Plus spécialement, il est possible d'utiliser des saillies d'une forme quelconque, par exemple de saillies qui forment une languette ou une partie de paroi qui peut être mise en rotation à l'aide de pinces pour enlever le bouchon. En variante, il est possible d'utiliser une saillie annulaire présentant au centre une empreinte en forme d'écrou hexagonal de façon que la surface externe du bouchon forme un écrou hexagonal saillant auquel peut être appliquée une clé pour enlever le bouchon du trou. La seconde cavité définit aussi de préférence une gorge hélicoïdale de formation du filet, dans laquelle la partie de ladite gorge la plus éloignée de l'arbre s'étend sur au moins 360 degrés autour de la seconde ca- vité et présente essentiellement la même profondeur que la gorge hélicoidale correspondante de formation du filet de la partie de l'arbre définissant l'orifice. Le reste de ladite gorge présente alors une profondeur légèrement moindre dans la seconde cavitéde façon que la partie la plus éloignée de cette dernière définisse dans le bouchon moulé une partie finale d'étanchéité lorsque ledit bouchon est vissé dans le trou taraudé. Il est également préférable que la partie de la gorge de formation du filet qui est la plus éloignée dans la seconde cavité présente un pas différent de celui du reste de la gorge pour mouler un filet qui sert aussi bien de moyen de blocage ou de retenue que de joint pour le bouchon vissé dans le trou taraudé. Le terme "pas" dé- finit la distance comprise entre les creux des spires adjacentes de la gorge ainsi que des spires du filet héli- coidal des pièces moulées. De préférence, la partie la plus éloignée de la gorge présente un pas plus grand que celui du reste de la gorge de la seconde cavité ainsi que de l'arbre. Naturellement, cela s'applique également aux filets des pièces moulées. Il est aussi souhaitable que la première cavité soit agencée pour former autour de l'orifice taraudé une paroi flexible qui puisse être déplacée alternativement pour occuper une position rentrée pour le stockage et une -ml- position externe pour servir de bec de coulée. Le nouveau couvercle peut être réalisé selon l'invention en une seule opération de moulage au cours de laquelle le bouchon est vissé et retenu hermétiquement dans l'orifice taraudé, en particulier par l'action de la partie la plus éloignée du filet, comme on l'a décrit plus haut. La structure du bec de coulée selon l'invention constitue aussi un perfectionnement utile pour faciliter le versement des matières contenues dans le récipient en utilisant le couvercle de la présente invention. L'invention sera décrite plus en détail eh re- gard des dessins annexés à titre d'exemples nullement li- mitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un ré- cipient comportant le couvercle de la présente invention la figure 2 est une coupe longitudinale d'un moule à injection utilisant l'invention pour réaliser le couvercle de la figure 1, le moule étant représenté dans sa phase initiale de moulage; la figure 3 est une coupe longitudinale analogue à la figure 2 mais montrant le moule à injection à un stade ultérieur du moulage; la figure 4 est une coupe fragmentaire longitu- dinale montrant l'ouverture du moule à injection des fi- gures 2 et 3 pour dégager le couvercle moulé voulu; la figure 5 est une coupe longitudinale à grande échelle montrant la relation entre les divers filets du couvercle de la présente invention la figure 6 est une coupe fragmentaire d'une partie de la gorge de formation du filet de la seconde cavité; les figures 7 et 7A sont des vues en plan du bouchon de la présente invention montrant différents élé- ments de préhension qui peuvent être moulés; la figure 8.représente en coupe, selon une autre forme de réalisation de l'invention, un couvercle flexible à bec verseur pour la fermeture d'un récipient; la figure 9 est une coupe analogue à-la figure 8,mais montrant le couvercle à-bec verseur en position déployée; et la figure 10 est une vue en perspective illus- trant des récipients empilés équipés d'un couvercle comme celui représenté sur la figure 8. On va se référer à la figure-1 qui représente un pot 10 équipé d'un couvercle 12 muni du bouchon de fermeture 15 de la présente invention. Le pot peut être moulé d'une seule pièce avec le couvercle ou bien, comme on le verra sur les autres figures, il est possible d'ap- pliquer un couvercle à encliquetage en utilisant celui de la présente invention. En variante, le couvercle 12 peut être soudé à chaud ou collé au pot 10 autour de sa périphérie. Un tel pot ou seau peut être utilisé comme pot à peinture d'une contenancede 19 litres ou bien comme ré- -cipient pour des produits chimiques, des aliments, etc. En examinant la figure 2, on voit un moule à injection qui se compose d'une moitié supérieure 16 et d'une moitié inférieure 18 entre lesquelles est définie une première cavité 20 pour façonner le couvercle 12 d'un pot 10. Le couvercle 12 comporte un élément 22 de serrage de la bordure du pot ayant une forme annulaire et pouvant être d'un type classique et particulièrement du type dé- crit dans la demande de brevet n0 80.25934 déposée le décembre 1980 au nom du même demandeur. La descente principale 24 destinée à introduire un composé de moulage dans la première cavité 20 est re- présentée. Il est prévu une attaque 26 qui est relativement étroite dans le sens transversal pour permettre au composé de moulage de passer de la première cavité 20 à une se- conde cavité 28 qui est destinée à former le bouchon fileté comme on le verra plus loin. La seconde cavité 28 définit une gorge hélicol- dale 30 de formation du filet du bouchon façonné dans la cavité 28. Un arbre rotatif 32 présente une gorge hélicoidale 34 de formation d'un filet, qui se prolonge dans la pre- mière cavité 20 pour faciliter la formation d'un trou 33 du couvercle 12 par moulage dans la cavité 20. L'arbre 32 présente également un filet hélicoïdal 36 à son ex- trémité postérieure qui coopère avec un taraudage héli- coîdal 38 d'un plateau 40. L'arbre 32 porte également un pignon 42 qui engrène avec une crémaillère 44 (ou une chaîne) ayant des dents 43 qui viennent en prise avec ledit pignon 42,de façon que l'arbre 32 puisse être mis en rotation par déplacement de la crémaillère qui peut être elle-même actionnée de façon appropriée et classique. L'arbre 32 est déplacé vers l'intérieur ou vers l'extérieur de la première cavité 20 lorsqu'il est mis en rotation. La crémaillère 44, telle qu'elle est représentée, est suffisamment large pour permettre le mouvement longi- tudinal de l'arbre 32 lorsqu'il est mis en rotation entre les deux positions représentées sur les figures 2 et 3, sans interruption de l'engrènement avec le pignon 42. Il est également prévu un espace 45 pour permettre le mou- vement longitudinal alternatif du pignon 42 pendant la ro- tation de l'arbre 32. Cet arbre 32 se termine à son extrémité externe au niveau de la seconde cavité 28 pour définir une paroi 46 de cette dernière. L'arbre 32 comporte un organe sail- lant 48 qui se prolonge vers l'extérieur au-delà de la paroi 46 et pénètre dans la seconde cavité 28. Comme on l'a représenté particulièrement, l'élément saillant 48 présente une section de forme hexagonale analogue à la tête hexagonale d'un boulon ou élément analogue, de façon que le bouchon moulé dans la seconde cavité 28 délimite une cavité correspondant à l'élément saillant hexagonal 48. Par suite, il s'établit une liaison mécanique pouvant être rompue entre l'extrémité de l'arbre 32 et le bouchon moulé dans la seconde cavité 28, de façon que le bouchon moulé tourne avec l'arbre 32. Le côté de la seconde cavité 28 qui est opposé à la paroi 46 est défini par un élément rotatif 50 qui, comme le montrent les figures 2 et 3, est un élément métal- lique tournant librement, maintenu dans un logement ment 52 de la moitié 16 du moule par un plateau sus- jacent 54. L'élément 50 formant la paroi présente des saillies 56 pour former dans la face en regard du bou-- c7non 15 des creux destinés à constituer des moyens permet- tant d'enlever facilement le bouchon du trou taraudé pen- dant l'utilisation du récipient. Par exemple, comme on le voit en particulier sur les figures 2 à 7, une languette 58 peut être formée par les saillies 56 de l'élément rotatif 50 formant la o paroi. Cette languette peut être saisie au moyen d'une paire de pinces ou outil analogue, après son moulage, et être utilisée pour dévisser ou visser le bouchon moulé 15, selon les besoins-En variante, les saillies 56 peuvent être remplacées par une structure annulaire à l'intérieur de laquelle se trouve une saillie hexagonale 62 (figure 7A) formée sur la surface supérieure d'un bouchon moulé 15a de façon à pouvoir utiliser une clé à douille pour visser et dévisser le bouchon par rapport au trou taraudé du cou- vercle 12a. Il est préférable que la seconde cavité 28 dé- finisse une partie 64 de la gorge hélicoidale de formation du filet, qui est la plus éloignée de l'arbre 32, ladite partie couvrant au moins toute la circonférence de la se- conde cavité 28 pour mouler un filet 65 du bouchon 15 dont la hauteur est généralement identique à la profondeur de la gorge 34 de la partie de l'arbre 32 formant le filet du taraudage, la profondeur du reste de la gorge 30 étant légèrement moindre dans la seconde cavité 28. Ainsi, la partie restante 67 du filet du bouchon 15 est moins large que la partie 65, comme on le voit sur la figure 5, en laissant un espace 69 au fond des creux compris entre les filets 71 du trou 33 ménagé dans le couvercle 12, dans la première cavité 20. La gorge 64 la plus éloignée présente aussi de 2e.80668 préférence un plus grand pas que les autres gorges, son pas ou écartement par rapport à la gorge adjacente étant par exemple essentiellement de 1,27 ou de 1,78 mm pour une spire de 360 degrés de la gorge 64, tandis que le pas ou écartement de la gorge restante 30 peut être d'envi- ron 1,52 mm par spire. En conséquence, la gorge la plus éloignée 64 moule un filet dans le bouchon 15 qui sert à assurer à la fois une étanchéité et un verrouillage du bouchon dans le trou taraudé. L'écartement irrégulier de la partie 65 du filet provoque un coincement et une dé- formation de sa matière lorsqu'il est vissé dans l'ori- fice 33, ce qui assure le verrouillage. Comme le montre plus en détail la figure 5, le bouchon 15 est représenté en position verrouillée dans l'orifice taraudé 33 du couvercle moulé 12. Le filet le plus éloigné 65 du bouchon 15, qui est formé par moulage dans la gorge 64, est représenté comme étant en contact intime avec les fonds des creux compris entre les filets 71 qui sont formés par moulage contre les gorges 34 de l'arbre 32. On peut voir la différence de pas ou d'écar- tement de la partie 65 du filet en la comparant avec la partie restante 67 du filet du bouchon 15. Le filet le plus externe 65 forme un joint sur plus de 360 degrés du bouchon fileté 15,alors que la différence de pas assure simultanément un verrouillage entre le bouchon 15 et son orifice de sorte que ledit bouchon ne peut pas être fa- cilement enlevé après qu'il a été vissé dans l'orifice taraudé, en raison de la déformation de la partie 65 du filet ou d'une partie analogue, ce qui est naturellement possible d'une façon générale étant donné que les pièces sont réalisées en matière plastique moulée. Le filet 71 a de préférence un pas généralement uniforme qui correspond à celui de la partie 67 du filet. La figure 2 représente la configuration du moule de l'invention au cours de sa phase de moulage. Le composé à mouler entre dans le moule par une descente principale 24 qui débouche dans la première cavité 20 et la remplit. 24a'0668 Le composé à mouler passe également de la première cavité par l'attaque 26 dans la seconde cavité 28, les par- ties filetées étant formées dans les deux cavités par les gorges 30, 34. Dès que les parties moulées dans les cavités respectives sont durcies, la crémaillère 44 est action- née pour faire tourner l'arbre 32 par l'intermédiaire du pignon 42. Le bouchon 15 moulé dans la cavité 28 tourne avec l'arbre 32 grâce à la liaison mécanique établie par l'élément 48, la partie 50 formant paroi tournant libre- ment avec le bouchon 28. Le filet nouvellement formé du bouchon 28 vient en prise avec le filetage qui vient d'être formé par la gorge 34 dans le trou taraudé de sorte que la rotation du bouchon a pour effet de le visser en contact étanche dans le trou taraudé 33,comme représenté sur la figure 3. Naturellement, cela a pour effet de faire descendre le bouchon 15 avec l'arbre 32 qui est abaissé par la coopération du filet 36 et du taraudage 38 à la base de l'arbre 32. Le bouchon 15 se dégage de l'élément 50 lorsqu'il est déplacé vers le bas. Ensuite, comme le montre la figure 4, les moitiés 16 et 18 du moule sont écartées et l'élément de fermeture ou couvercle résultant 12 muni du bouchon 15 peut être enlevé. Par la suite, les moitiés 16 et 18 du moule peuvent être à nouveau fermées. La crémaillère 44 est déplacée de façon à ramener l'arbre 32 à sa position initiale représentée sur la figure 2. On va se référer maintenant aux figures 8 et 9 qui représentent une variante du bouchon et du couvercle de l'invention. Le bouchon 15b est représenté comme occu- pant un orifice taraudé 33b du couvercle 12b sur le pot lOb, ledit couvercle étant réalisé de la façon précédem- ment décrite. On voit également une languette 58b qui est analogue à la languette précédente 58. Dans cette forme de réalisation, la première cavité décrite plus haut est destinée à façonner une paroi flexible 80 en l'amincissant autour de l'orifice taraudé 28b. La paroi flexible 80 est représentée comme étant mobile entre une position rentrée dans laquelle elle prend une forme ondulée pour le stockage, comme on le voit sur la figure 8, et une position déployée vers l'extérieur pour servir de bec verseur, comme on le voit sur la fi- gure 9. Le bouchon 15b peut être enlevé et la structure ondulée peut être saisie au moyen d'une paire de pinces, de sorte qu'une simple traction la met dans la position déployée de la façon représentée. La matière contenue dans le récipient peut alors être versée avec plus de facilité. - Après avoir versé la quantité voulue de liquide, il est possible de repousser toute la structure de façon qu'elle reprenne sa position ondulée et le bouchon 15b peut être remis en place. En conséquence, des récipients uti- lisant ce type de couvercle peuvent être empiléscomme on le voit sur la figure 10,les uns au-dessus des autres pour les stocker. Lorsqu'on prélève un récipient du stock, le couvercle peut être mis dans sa position déployée pour l'utiliser comme bec verseur. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au moule, au procédé et au couvercle décrits et représentés sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Moule destiné au moulage simultané d'un orifice taraudé dans une paroi et d'un bouchon fileté distinct destiné à fermer hermétiquement l'orifice ta- raudé, moule caractérisé en ce qu'il comporte une première cavité (20) destinée à recevoir un composé à mouler pour former ladite paroi une seconde cavité (28) destinée à recevoir le composé à mouler pour former le bouchon fileté (15); un arbre rotatif (32) présentant une gorge héli- coldale (34) de formation d'un filet et traversant la première cavité (20) pour former l'orifice taraudé (33), ledit arbre (32) se terminant au niveau de la seconde ca- vité (28) par une partie extrême façonnée pour établir une liaison mécanique, qui peut être rompue, entre ladite partie extrême et un bouchon fileté (15) moulé dans la seconde cavité (28), et un moyen (42) pour faire tourner l'arbre (32) après le moulage afin de l'extraire de l'ori- fice taraudé (33) venu de moulage et faire tourner le bouchon fileté (15), à l'état moulé, dans l'orifice taraudé (33) pour le fermer hermétiquement. 2. Moule selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une attaque de coulée (26) relie les première (20) et seconde (28) cavités pour permettre au composé à mouler de circuler entre elles, le composé durci dans l'attaque (26) pouvant être rompu lorsque le bouchon (15) est mis en rotation pour le visser dans l'orifice taraudé (33). 3. Moule selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un élément (50) tournant librement et formant une paroi définit le côté de la seconde cavité (28) qui est à l'opposé de l'arbre (32), ledit élément (50) présen- tant des saillies (56) pour former dans le bouchon (15) un moyen facilitant son enlèvement du trou'taraudé (33). 4. Moule selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première cavité (20) est destinée à former une paroi flexible (80) autour de l'orifice taraudé (33b), 2t8O668 qui peut occuper alternativement une position rentrée, dans laquelle elle est ondulée, pour le stockage, et une position déployée vers l'extérieur pour servir de bec verseur 5. Moule selon la revendication 3, caractérisé en ce que la seconde cavité (28) présente une gorge hélicoïdale (30) de formation d'un filet, la partie (64) de ladite gorge (30) la plus éloignée de l'arbre (32) couvrant au moins 360 degrés autour de la seconde cavité (28) et ayant une profon- deur essentiellement égale à celle de la gorge (34) de la par- tie de l'arbre (32) formant l'orifice, le reste de la gorge (30) dans la seconde cavité (28) présentant une profondeur légèrement moindre. 6. Moule selon la revendication 5, caractérisé en ce que la partie (64) de la gorge (30) qui est la plus éloi- gnée de l'arbre présente un pas différent de celui des autres parties de la gorge (30) pour mouler un filet qui est destiné à assurer à la fois l'étanchéité et le verrouillage du bou- chon (15) dans l'orifice taraudé (33). 7. Moule selon la revendication 6, caractérisé én ce que la partie (64) de la gorge (30) la plus éloignée de l'arbre présente un pas qui est plus grand que celui des par- ties restantes de la gorge (30) de la seconde cavité (28) et de la gorge (34) de l'arbre (32). 8. Procédé pour le moulage simultané d'un orifice taraudé dans une paroi et d'un bouchon fileté séparé destiné à fermer hermétiquement ledit orifice taraudé, procédé carac- térisé en ce qu'il consiste: à délimiter une première cavité destinée à recevoir un composé de moulage pour former ladite paroi et une seconde cavité destinée à recevoir le composé de moulage pour former le bouchon fileté; à introduire un arbre rotatif présentant un filetage à travers la première cavité pour ménager l'orifice taraudé, ledit arbre se terminant au niveau de la seconde cavité; à placer un composé de moulage dans les première et seconde cavités pour mouler la paroi et le bouchon; à établir une liaison mécanique pouvant être rompue entre ladite 'artie extrême et le bouchon moulé dans la seconde cavité; à faire tourner l'arbre après durcissement du composé de moulage pour l'extraire de l'orifice taraudé qui vient d'être moulé et pour faire tourner le bouchon taraudé venu de moulage dans l'orifice taraudé pour le fermer hermétiquement. 9. Procédé selon la revendication 8,,caractérisé en ce qu'il consiste à faire passer le composé de moulage de la première à la seconde cavité pour remplir cette dernière par l'intermédiaire d'une attaque relativement étroite, et à sec- tionner le composé de moulage dans ladite attaque lorsque le bouchon est mis en rotation dans l'orifice taraudé. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il consiste à imprimer dans la face du bouchon qui est opposée à l'arbre un moyen de préhension destiné à facili- ter le dévissage du bouchon du trou taraudé.