Brevet FR2880004A1 — publié le 20060630

La présente invention concerne un contenant comprenant une cuve et un couvercle fabriqués par un procédé de rotomoulage, la cuve et le couvercle étant pourvus de moyens de retenue de type taraudage/filetage permettant une liaison mécanique entre eux. Pour concevoir un contenant de relativement grande dimension comprenant une cuve et un couvercle, une solution consiste à le fabriquer par un procédé de rotomoulage. Un tel contenant procure généralement satisfaction, excepté en ce qui concerne la liaison entre le couvercle et la cuve. En effet, compte tenu de la faible dureté des matériaux employés pour leur fabrication, et de la grande variabilité des tolérances de fabrication rencontrées dans le procédé de fabrication, il convient le plus souvent d'assujettir le couvercle sur la cuve par des moyens de bridage mécaniques tels que des vis, des brides qui constituent autant de moyens supplémentaires, longs à mettre en oeuvre. Par ailleurs, et compte tenu de la section relativement importante de l'ouverture de la cuve, un tel contenant n'est pas apte à pouvoir demeurer étanche lorsque son volume interne est soumis à des variations de pression, même de faibles amplitudes. De telles applications sont fréquentes et concernent par exemple les cuves de transport, les postes de relevage d'effluents pour les bâtiments et terrains. Dans cette dernière application, la norme EN 12050 requiert un test en pression du contenant pour une durée déterminée et dont la valeur relative est fixée à 5 000 Pa (0.5 bar). Pour réaliser l'étanchéité entre le couvercle et la cuve, on utilise classiquement des joints plats, qui ne donnent pas toujours satisfaction. Aussi, le but de l'invention est donc de proposer un contenant comprenant une cuve et un couvercle fabriqués par un procédé de rotomoulage et dont l'assemblage de ces deux éléments puisse être simple à mettre en oeuvre. A cet effet, est proposé un contenant comprenant une cuve, un couvercle fabriqués par un procédé de rotomoulage, la cuve et le couvercle étant pourvus de moyens de retenue de type taraudage/filetage permettant une liaison mécanique entre eux, ledit contenant étant remarquable en ce que le taraudage et le filetage sont constitués respectivement d'un filet hélicoïdal dont la section comprend deux arêtes latérales disposées parallèlement l'une par rapport à l'autre et qui sont réunies par une arête de crête intermédiaire, les arêtes latérales étant inclinées en direction de l'intérieur de la cuve lorsque le couvercle est vissé sur la cuve de manière à pouvoir s'opposer à l'effort de poussée exercée sur le couvercle, par la pression susceptible de régner à l'intérieur de la cuve. Ainsi, on peut réaliser des contenants fabriqués par un procédé de rotomoulage dont l'ouverture est relativement grande, c'est-à-dire supérieure ou égale à 50 cm, aptes à supporter de faibles valeurs de surpression mais cependant susceptibles d'engendrer des poussées importantes sur le couvercle et dont la liaison entre la cuve et le couvercle est une liaison de type taraudage/filetage. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, un joint est interposé entre la cuve et le couvercle. Il peut s'agir d'un joint en E.P.D.M. dont la souplesse lui permet de compenser les variations de tolérance de fabrication de la cuve ou du couvercle. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, la cuve est pourvue d'une ouverture cylindrique comportant intérieurement le taraudage, le couvercle comporte une paroi de fermeture apte à recouvrir l'ouverture cylindrique et qui est prolongée d'un bord par le filetage, le joint étant disposé entre une paroi conique prolongeant le filetage et une paroi interne cylindrique raccordée à l'ouverture cylindrique. Le joint peut ainsi être comprimé dans l'interstice compris entre la paroi conique et la paroi interne cylindrique, lors du vissage du couvercle sur la cuve. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, un redan fait saillie à la périphérie extérieure de la paroi conique de manière à constituer un moyen de retenue du joint sur le couvercle, en particulier pendant le stockage du couvercle ou lors de son retrait de la cuve par dévissage. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le joint présente une 25 section en demi-lune. La section droite du joint est tournée vers la paroi conique et sa section semi-circulaire est tournée vers la paroi interne cylindrique. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, l'ouverture cylindrique comporte un rebord tourné à l'extérieur de la cuve et qui forme une butée pour coopérer avec une couronne prévue dans le couvercle afin de limiter le vissage du couvercle sur la cuve. La couronne est située sous le couvercle. Elle est constituée d'une paroi réunissant, d'une part, une paroi cylindrique attenante à la paroi de fermeture du couvercle et, d'autre part, le filetage. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le couvercle comporte une paroi de fermeture pourvue d'un moyen de manoeuvre destiné à permettre le vissage et le dévissage du couvercle sur la cuve, le moyen de manoeuvre étant constitué de deux parois réalisées sur la paroi de fermeture de manière à former une rainure d'entraînement apte à être entraînée en rotation par un barreau de manoeuvre. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 représente une vue partielle en coupe d'un couvercle en cours de montage ou de démontage sur une cuve selon l'invention, la Fig. 2 représente une vue partielle en coupe d'un couvercle monté sur une cuve selon l'invention, et la Fig. 3 représente une vue schématique d'un filetage d'un couvercle et d'un taraudage d'une cuve selon l'invention. A la Fig. 1, la cuve 100 représentée est destinée à coopérer avec un couvercle 200 pour former un contenant de relativement grande contenance, c'est-à-dire d'une capacité au moins égale à 100 litres et qui peut atteindre jusqu'à plusieurs m3. A cet effet, la cuve 100 et son couvercle 200 sont avantageusement fabriqués par un procédé de rotomoulage qui convient bien pour la fabrication de composants de relativement grandes dimensions. De tels contenants ont vocation à être utilisés, par exemple, comme conteneurs de transports ou comme postes de relevage d'effluents pour les bâtiments et terrains. La cuve 100 et le couvercle 200 sont pourvus de moyens de retenue permettant une liaison mécanique entre eux. La cuve 100 comprend une enveloppe 101 qui est pourvue d'une ouverture cylindrique 102 destinée à son remplissage ou à sa vidange. Cette ouverture cylindrique 102 permet également de recevoir le couvercle 200. Cette ouverture cylindrique 102 comporte intérieurement un taraudage 110. Le couvercle 200 comporte une paroi de fermeture 202 apte à recouvrir l'ouverture cylindrique 102 et qui est prolongée, d'un bord, par un filetage 210 dont l'axe est disposé perpendiculairement à ladite paroi de fermeture 202. Ce filetage 210 est adapté pour coopérer par vissage avec le taraudage 110 de la cuve 100. De manière plus précise, la paroi de fermeture 202 est prolongée à sa périphérie d'une paroi cylindrique 204, prolongée intérieurement d'une couronne 206 et qui se prolonge par ledit filetage 210. Du fait de leur fabrication par un procédé de rotomoulage, l'épaisseur de la paroi de la cuve 100 et l'épaisseur du couvercle 200 sont sensiblement constantes. Compte tenu de la faible dureté des matériaux mis en oeuvre dans le procédé de fabrication par rotomoulage de la cuve et du couvercle, on a prévu dans l'invention une structure particulière des moyens de retenue. A la Fig. 3, le taraudage 110 et le filetage 210 sont constitués respectivement d'un filet hélicoïdal de géométrie complémentaire dont la section comprend deux arêtes latérales L1, L2 disposées parallèlement l'une par rapport à l'autre, dans les limites des tolérances de fabrication, et qui sont réunies par une arête de crête intermédiaire L3 disposée parallèlement à l'axe A de rotation du taraudage ou du filetage. Les arêtes latérales L1, L2 forment un angle non droit avec l'arête L3, de manière plus précise les arêtes L1, L2 sont inclinées en direction de l'intérieur de la cuve 100 de manière à pouvoir s'opposer à l'effort de poussée exercée sur le couvercle 200 par la pression susceptible de régner à l'intérieur de la cuve 100. Ainsi, à la Fig. 2, le filetage 210 du couvercle 200 tend à s'expandre pour être plaqué contre l'ouverture cylindrique 102, comme le montre la flèche F2. Grâce à cette construction, le risque que le couvercle 200 puisse échapper à l'ouverture cylindrique 102 de la cuve 100 est fortement réduit par rapport à un moyen de retenue de type mettant en oeuvre un filetage et un taraudage conventionnels. Les arêtes latérales L1, L2 peuvent, certes, se déformer sous l'effet de la contrainte exercée entre le couvercle 200 et la cuve 100 mais demeurent inclinées en direction de l'intérieur de la cuve. Cette géométrie particulière du filetage et du taraudage peut avantageusement être mise en oeuvre par un procédé de rotomoulage. Aux Figs. 1 et 2, le filetage 210 du couvercle 200 est prolongé du côté opposé à la paroi de fermeture 202 par une paroi conique 220 dont la pente est tournée vers l'intérieur de la cuve 100 et autour de laquelle est disposé un joint 300. Un redan 222 fait saillie à la périphérie extérieure de la paroi conique 220 de manière à constituer un moyen de retenue du joint 300 sur le couvercle 200. L'ouverture cylindrique 102 de la cuve 100 est pourvue d'une paroi interne cylindrique 120 qui est prévue pour coopérer avec le joint 300. La paroi interne cylindrique 120 est raccordée à l'ouverture cylindrique 102, par l'intermédiaire d'une paroi de liaison 122 disposée sur le bord tourné vers l'intérieur de la cuve 100 de la paroi interne cylindrique 120 Ainsi, lors du vissage du couvercle 200, le joint 300 se trouve coincé dans un interstice compris entre la paroi conique 220 et la paroi interne cylindrique 120, comme cela est montré à la Fig. 2. Le joint 300 présente de préférence une section en demi-lune. Il est, par 5 exemple, fabriqué dans une matière de type E.P.D.M. L'ouverture cylindrique 102 comporte un rebord 104 tourné vers l'extérieur de la cuve 100 et qui forme une butée pour coopérer avec la couronne 206 du couvercle 200 afin de limiter le vissage du couvercle 200 sur la cuve 100. On remarquera que le filetage pourrait être réalisé autour de l'ouverture 10 cylindrique 102 de la cuve 100 et que le taraudage pourrait être réalisé sur la paroi cylindrique 204 du couvercle 200. Le couvercle 200 est pourvu d'un moyen de manoeuvre 230 destiné à permettre le vissage et le dévissage du couvercle 200 sur la cuve 100. Il est avantageusement constitué de deux parois réalisées sur la paroi de fermeture 202 de manière à former une rainure d'entraînement apte à être entraînée en rotation par un barreau de manoeuvre. Le fonctionnement de l'invention est mis en oeuvre de la manière suivante. Un opérateur place un joint 300 sur la paroi conique 220. Puis l'opérateur visse le couvercle 200 sur la cuve 100, comme l'indique la flèche F1 à la Fig. 1, en s'aidant au besoin du moyen de manoeuvre 230. Le joint 300 est alors comprimé dans l'interstice compris entre la paroi conique 220 et la paroi interne cylindrique 120. L'opérateur visse le couvercle 200 jusqu'à ce que la couronne 206 vienne en contact avec le rebord 104 de l'ouverture cylindrique 102 de la cuve 100. La pression susceptible de régner dans la cuve 100 comprime alors le joint 300 dans l'interstice ce qui accroît son efficacité. La géométrie particulière du filetage et du taraudage fait que les moyens de retenue sont efficaces pour des contenants dont le diamètre de l'ouverture de la cuve est supérieur ou égal à 50 cm et lorsque la pression interne du contenant s'élève à 5 000 Pa (0.5 bar). Le coût de fabrication du contenant de l'invention est semblable à un contenant conventionnel fabriqué également par un procédé de rotomoulage. 6 REVENDICATIONS 1) Contenant comprenant une cuve (100), un couvercle (200) fabriqués par un procédé de rotomoulage, la cuve (100) et le couvercle (200) étant pourvus de moyens de retenue de type taraudage/filetage permettant une liaison mécanique entre eux, caractérisé en ce que le taraudage (110) et le filetage (210) sont constitués respectivement d'un filet hélicoïdal dont la section comprend deux arêtes latérales (L1, L2) disposées parallèlement l'une par rapport à l'autre et qui sont réunies par une arête de crête intermédiaire (L3), les arêtes latérales (L1, L2) étant inclinées en direction de l'intérieur de la cuve (100) lorsque le couvercle (200) est vissé sur la cuve (100) de manière à pouvoir s'opposer à l'effort de poussée exercée sur le couvercle (200) par la pression susceptible de régner à l'intérieur de la cuve (100). 2) Contenant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un joint (300) est interposé entre la cuve (100) et le couvercle (300). 3) Contenant selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cuve (100) est pourvue d'une ouverture cylindrique (102) comportant intérieurement le taraudage (110) et en ce que le couvercle (200) comporte une paroi de fermeture (202) apte à recouvrir l'ouverture cylindrique (102) et qui est prolongée d'un bord par le filetage (210), le joint (300) étant disposé entre une paroi conique (220) prolongeant le filetage (210) et une paroi interne cylindrique (120) raccordée à l'ouverture cylindrique (102). 4) Contenant selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un redan (222) fait saillie à la périphérie extérieure de la paroi conique (220) de manière à constituer un moyen de retenue du joint (300) sur le couvercle (200). 5) Contenant selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que le joint (300) présente une section en demi-lune. 6) Contenant selon la revendication 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que l'ouverture cylindrique (102) comporte un rebord (104) tourné vers l'extérieur de la cuve (100) et qui forme une butée pour coopérer avec une couronne (206) prévue dans le couvercle (200) afin de limiter le vissage du couvercle (200) sur la cuve (100). 7) Contenant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le couvercle (200) comporte une paroi de fermeture (202) pourvue d'un moyen de manoeuvre (230) destiné à permettre le vissage et le dévissage du couvercle (200) sur la cuve (100), le moyen de manoeuvre étant constitué de deux parois réalisées sur la paroi de fermeture (202) de manière à former une rainure d'entraînement apte à être entraînée en rotation par un barreau de manoeuvre.