Brevet FR2656279A1 — publié le 19910628

BOUCHON CREUX MUNI D'UN JOINT D'ETANCHEITE INTERNE ET SON PROCEDE DE FABRICATION La présente invention est relative à un bouchon creux sous la forme d'une douille en matière thermoplastique filetée intérieurement et munie d'un joint d'étanchéité en son fond, lequel bouchon est prévu pour etre vissé à l'extrémité d'un tube comme par exemple à l'extrémité d'une valve de pneumatique pour véhicule automobile. Il existe plusieurs types de bouchons de valve parmi lesquels on peut citer ceux qui comportent une gorge circulaire située au fond et dont le diamètre est égal ou légèrement supérieur au taraudage intérieur. Un joint d'un diamètre adéquat est introduit dans cette gorge de façon à ce que l'extrémité de la valve vienne buter contre ce joint en fin de serrage. Toutefois, la gorge circulaire doit être réalisée par usinage ou moulage préalable et le joint doit être ensuite mis en place dans la gorge manuellement ou en automatique, ce qui augmente nettement le prix de fabrication. Dans un autre type de bouchon, le filetage est prolongé jusqu'au fond du bouchon pour retenir prisonnier le joint inserré par la suite. Toutefois, à l'usage, il s'est avéré que le joint tombait trop fréquemment ou restait collé au nez de la valve et donc ne remplissait pas suffisamment son rôle. En variante, le bouchon présente en son fond une cavité et le joint une protubérance en correspondance qui est collée lors de l'assemblage par vulcanisation à l'intérieur de la cavité. Malheureusement, ce mode de collage s'est avéré insuffisant pour retenir en permanence le joint en place. L'exposé FR 2 334 579 divulgue un bouchon complété en son fond intérieur par une cheminée en matière plastique. Après logement d'un joint torique autour de cette cheminée, une pointe chauffante est amenée contre les bords de la cheminée qui, en se recourbant et s'écartant légèrement, retiennent le joint en place. Toutefois, l'adjonction de cette cheminée, la mise en place du joint et son blocage par une opération supplémentaire rendent encore le prix d'un tel bouchon trop élevé. Le but de l'invention est un bouchon muni d'un joint souple qui comme précédemment soit efficace, c'est å-dire qu'il assure une bonne étanchéité et qui reste en place même après de nombreux démontages. La conception d'un tel bouchon doit de plus permettre un prix de fabrication moindre notamment par simplification des opérations de moulage pour sa réalisation. Ces buts sont atteints selon l'invention grâce à un bouchon creux sous la forme d'une douille en matière thermoplastique filetée intérieurement et munie d'un joint d'étanchéité en son fond. Plus particulièrement, ce joint est en élastomère thermoplastique et il épouse la forme du fond de la douille qu'il recouvre entièrement. Le filetage du bouchon peut être à double pas. Avantageusement, le joint d'étanchéité est réalisé par injection d'élastomère thermoplastique directement au fond de la douille où il est retenu â la fois mécaniquement et grâce å une adhérence obtenue par réaction chimique. Comme on peut facilement le comprendre, le bouchon selon l'invention est tout particulièrement intéressant dans la meusre où son procédé de fabrication consiste, dans un même moule, CL - injecter par un premier canal au moins la matière thermoplastiquepour réaliser la douille, - rétracter partiellement la broche définissant dans l'empreinte du moule la cavité de la douille pour dégager au fond de cette douille le volume prévu pour le joint, - injecter par un second canal au moins un élastomère thermoplastique pour réaliser le joint, - rétracter complètement la broche et ouvrir le moule pour éjecter le bouchon. Suivant des dispositions préférentielles, le moule pour la réalisation du bouchon selon l'invention comprend une broche définissant dans l'empreinte du moule la forme intérieure de la douille. Plus particulièrement, cette broche est une tige filetée mobile en rotation dans le moule. De ce fait, cette tige filetée peut être rétractée partiellement de l'empreinte par rotation après l'injection de la douille, et ainsi dégager de manière précise le volume prévu pour le joint. Selon une première variante, le moule présente au centre de l'empreinte correspondante au fond de la douille un bossage où débouche le canal d'injection d'élastomère thermoplastique. Contre ce bossage vient s'appuyer, lors du moulage de la douille, un cône arrondi situé au milieu de l'extrémité de la broche, ce qui obture le canal d'injection d'élastomère. Selon une autre variante, le canal d'injection d'élastomère thermoplastique est situé coaxialement dans la broche à l'extrémité duquel il débouche. L'invention, ainsi que ses avantages, seront mieux compris a la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation préférée de celle-ci, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue en coupe du moule lors de l'injection de la douille, - la figure 2 est une vue en coupe du moule lors de l'injection du joint au fond de la douille, seule la partie gauche du bouchon étant représentée en coupe pour une meilleure illustration du bouchon final, et - la figure 3 est une vue en coupe d'une variante du moule. Sur la figure 1 est illustré partiellement un moule comprenant deux plaques d'injection 10 et 20. Comme illustré, trois canaux d'injection de matière débouchent dans l'empreinte de la partie 20 : deux canaux 22 et 24 d'injection de matière thermoplastique prévue pour réaliser la douille 52 du bouchon et débouchant sur le côté de l'empreinte ainsi qu'un canal 26 d'injection pour un élastomère thermoplastique et débouchant au fond de l'empreinte correspondant au fond de la douille 52. Bien entendu, la position d'embouchure des canaux 22 et 24 peut être modifiée par le mouliste suivant le type de presse utilisée en fonction de la position horizontale ou verticale des têtes d'injection. L'optimisation de l'injection du thermoplastique å l'état pâteux dans l'empreinte peut être obtenue par l'utilisation de canaux chauds dans le moule.Le canal d'injection d'élastomère thermoplastique 26 débouche au centre du fond de l'empreinte dans un bossage 28. Dans la suite de l'exposé, on entendra par élastomère thermoplastique un produit injectable dont la dureté finale se situe entre 40 et 80 shore A. A titre nullement limitatif, cet élastomère peut comporter un pourcentage plus ou moins important de polypropylène et la matière thermoplastique peut être un polypropylèneéthylène chargé ou non de matériaux de renfort. La partie 10 du moule est traversée par une broche définissant la forme de l'intérieur de la douille 52. Tel qu'illustré sur la figure 1, cette broche est en fait une tige filetée 30 dont le pas défini celui du filetage intérieur de la douille 52. L'extrémité de la tige filetée présente de plus un cône arrondi 35 qui, lors de l'injection de la matière plastique constituant la douille 52, vient s'appliquer contre le bossage 28 et obturer le canal 26. Ainsi formé par l'empreinte de la partie 20 du moule et par le cône 35, on constate que le bouchon présente au centre de son fond une prohéminence 54 dégageant un espace interne central supplémentaire. Cet espace central est prévu pour éviter que le bouchon, une fois vissé, ne vienne appuyer sur la tige de clapet du mécanisme de valve ce qui pourrait nuire a l'étanchéité de cette dernière. Tel qu'illustré sur la figure 2, on applique, après l'injection de la douille 52, une rotation à la tige filetée 30 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre d'un certain nombre de tours selon le pas de cette tige filetée et selon le volume d'élastomère souhaité. Compte-tenu de l'engagement de cette tige filetée dans un orifice taraudé de la partie 10 du moule, cette rotation a également provoqué un retrait en arrière de cette tige libérant ainsi un espace au fond de la douille 52 et ouvrant simultanément le canal d'injection d'élastomère 26. On injecte alors le joint en élastomère 55 qui prend alors la forme de l'espace libéré. Après refroidissement, on peut soit dévisser complètement la tige filetée 30, ouvrir la partie de moule 10 et éjecter le bouchon 50 par des éjecteurs non représentés et qui seraient parallèles au canal 26, soit ouvrir tout de suite la partie de moule inférieure 10 faisant que la tige filetée 30 emmène avec elle le bouchon 50 terminé, puis dévisser la broche 30 en retenant le bouchon 50 par des formes adaptées tels que plats 56 illustrés en figure 2. Comme on peut le constater, ce procédé de réalisation de bouchon creux par bi-injection dans un même moule permet la réalisation de bouchons efficaces du fait que le joint d'étanchéité 55 est ancré au fond de la douille 52 par collage dû å desréactions chimiques lors de l'injection et par l'accrochage sur le départ du pas de vis. Comme auparavant, ce procédé de réalisation de bouchon autorise toujours des formes complexes pour l'extérieur de la douille 52, comme illustré par la partie droite de la figure 2. En variante, la broche 30 pourrait être une tige lisse rétractable par simple translation. Toutefois, il conviendrait alors de tarauder le filetage intérieur par une opération supplémentaire ce qui augmenterait les coûts de production, ou prévoir un système d'encliquetage sans filets. En alternative et comme illustré sur la figure 3, le canal d'injection d'élastomère 26 peut être situé au centre de la broche 30. Dans ce cas, lors de l'injection de la douille 52 plastique, le canal d'injection de la broche est obturé par le bossage 28 pour empêcher la remontée du plastique dans ce canal, où bien une seconde tige interne å la broche 30 permet une obturation et une ouverture a volonté de ce canal d'injection d'élastomère. De nombreuses améliorations peuvent être apportées au bouchon et 8 son procédé de fabrication dans le cadre de cette invention. REVENDICATIONS 1. Bouchon creux sous la forme d'une douille (52) en matière thermoplastique filetée intérieurement et munie d'un joint d'étanchéité (55) en son fond, lequel bouchon est prévu pour être vissé å l'extrémité d'un tube, caractérisé en ce que le joint (55) est réalisé en élastomère thermoplastique et épouse la forme du fond de la douille (52) qu'il recouvre entièrement. 2. Procédé de fabrication d'un bouchon selon la revendication 1, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (55) est réalisé par injection d'élastomère thermoplastique directement au fond de la douille (52) où ce joint est retenu mécaniquement et/ou adhère par réactions chimiques lors de l'injection. 3. Procédé de fabrication d'un bouchon selon la revendication 2, caractérisé en ce que, dans un même moule, - on injecte par un premier canal au moins (24) la matière thermplastique pour réaliser la douille (52), - on rétracte partiellement la broche (30) définissant dans l'empreinte du moule la cavité de la douille (52) pour dégager au fond de cette douille le volume prévu pour le joint (55), - on injecte par un second canal au moins (26) un élastomère thermoplastique pour réaliser le joint (55), - on rétracte complètement la broche (30) et on ouvre le moule, ou inversement, pour éjecter le bouchon. 4. Moule pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la broche définissant dans l'empreinte la forme intérieure de la douille (52) est une tige filetée (30) mobile en rotation dans le moule pour se rétracter partiellement de l'empreinte par rotation après l'injection de la douille (52) et ainsi dégager de manière précise le volume prévu pour le joint (55). 5. Moule selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il présente au centre de l'empreinte correspondante au fond de la douille (52) un bossage (28) où débouche le canal d'injection (26) d'élastomère thermoplastique et contre lequel vient s'appuyer, lors du moulage de la douille (52), un cône arrondi (35) situé au milieu de l'extrémité de la broche (30) pour obturer le canal d'injection (26) d'élastomère. 6. Moule selon la revendication 3, caractérisé en ce que le canal d'injection d'élastomère thermoplastique est situé coaxialement dans la broche (30) à l'extrémité duquel il débouche.