CH402720A - Bouchon pour récipient et procédé pour sa fabrication - Google Patents

Description

  
 



  Bouchon pour récipient et procédé pour sa fabrication
 Cette invention est relative à un bouchon pour récipients et à un procédé pour fabriquer celui-ci.



   Avec la tendance de plus en plus accentuée vers l'utilisation de récipients légers tels que les tonneaux et tambours en acier, il devient de plus en plus important de prévoir des fermetures en matières de légèreté correspondante et qui remplissent les standards reconnus pour ces récipients. Là où les fermetures de tels récipients de grandes dimensions sont pourvues de bouchons filetés légers, la construction de moyens d'actionnement satisfaisants pour serrer et desserrer le bouchon devient tout à fait critique.



     I1    arrive fréquemment en pratique que les forces exercées lors du serrage du bouchon sont beaucoup plus grandes qu'il n'est nécessaire pour obtenir une fermeture étanche. Dans pareil cas, la force excessive appliquée, au lieu de fournir une fermeture étanche, tend à déformer le bouchon et provoque des fuites à la fermeture. En outre, du moment qu'une force comparable doit être exercée sur le bouchon pour l'enlever, une déformation du bouchon ou des moyens d'actionnement se produira lors de l'enlèvement, rendant celui-ci ainsi plus difficile, à moins que le bouchon et les moyens d'actionnement n'aient été correctement construits.



   Un bouchon léger présentant les avantages des bouchons de matière plus lourde de l'art précédent doit être pourvu de moyens d'engagement d'une clé qui doivent être suffisamment robustes en eux-mêmes et avoir en plus une connexion entre les moyens d'engagement d'une clef et le bouchon qui fournit une résistance au couple adéquate. De plus, les forces appliquées au bouchon par les moyens d'engagement d'une clé doivent être distribuées sur le bouchon de manière à éliminer toute déformation du bouchon ou du moins à la réduire à une valeur négligeable. En même temps, toute la construction, ainsi que le procédé de fabrication doivent se prêter à la production d'une fermeture simple, économique et efficace afin de permettre d'offrir un produit commercialement attrayant.



   Par conséquent, l'invention à pour but de fournir un bouchon léger pour les fermetures de grands récipients présentant des moyens d'engagement d'une clé efficaces.



   Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du bouchon objet de l'invention.



   Dans ce dessin:
 la fig. 1 est une vue partie en élévation partie en coupe verticale de ladite forme d'exécution du bouchon partiellement formé;
 la fig. 2 est une vue en plan d'un ruban de matière, montrant le découpage d'un flan pour constituer un organe d'engagement.
 la fig. 3 est une vue en perspective d'un organe d'engagement d'une clé à l'état terminé;
 la fig. 4 est une section verticale de la matrice d'enroulement avec l'ébauche de bouchon et l'organe d'engagement assemblés et montés dans celle-ci et avec l'enclume d'enroulement de la matrice en position pour commencer son opération d'enroulement pour terminer le bouchon;
 la fig. 5 est une vue en plan par-dessus du bouchon terminé;
 la fig. 6 est une vue en coupe verticale partielle de l'enclume d'enroulement en contact avec une partie relativement ouverte du rebord du bouchon;

  
 la fig. 7 est une vue semblable à celle de la fig. 6 mais montrant la position dans laquelle le  rebord du bouchon est enroulé par-dessus l'extrémité de l'organe, et
 la fig. 8 est une coupe verticale suivant la ligne 8-8 de la fig. 5 en regardant dans la direction des flèches.



   Si   l'on    considère d'abord le corps du bouchon tel que représenté à la fig. 1,   celuici    est formé en emboutissant un élément creux en forme de cuvette dans un flan circulaire de feuille métallique mince, afin qu'il présente un fond 1 et une paroi cylindrique 2 dressée autour de celui-ci. La partie d'extrémité supérieure 3 de la paroi latérale est de plus grand diamètre que le reste du bouchon. Cette partie devient subséquemment la tête du bouchon. Une partie annulaire formant épaulement 4   s'etend    substantiellement parallèlement au fond 1. Des filets de vis 5 sont formés dans la paroi latérale 2 par un laminage au moyen d'une roulette. Une formation de filets de vis de ce type, en plus de fournir un moyen de fixation efficace, ajoute substantiellement à la rigidité du corps de bouchon.

   Ceci a une importance considérable lorsqu'on emploie une matière mince. Entre la partie filetée 5 et l'épaulement 4 la paroi latérale est en retrait pour former un siège de rondelle d'étanchéité à fond cylindrique 6, pour la réception d'une rondelle d'étanchéité 7, comme montré à la fig. 8.



   La fig. 2 représente un ruban de feuille métallique 11 dans lequel sont découpés les flans pour la formation de l'organe d'engagement d'une clé, indiquée de manière générale en 10 à la fig. 3. Il est facile de voir que lors de la fabrication des flans pour les organes d'engagement les pertes de matière sont réduites à un minimum grâce au fait que le ruban présentant des côtés parallèles 12 et 13, il suffit de découper par étampage les parties à double concavité 14.



   Si   l'on    considère l'organe terminé 10 montré pour lui-même à la fig. 3, on voit qu'il est formé avec une partie de base intermédiaire plate 15 et des parties d'extrémité dressées vers le haut à partir de cette base pour former des oreilles d'engagement d'une clé 16. Les oreilles 16 s'étendent substantiellement perpendiculairement à la partie de base 15 et présentent des parties supérieures plates 17 substantiellement parallèles à la base 15 et qui se terminent par des extrémités de bord libre 18 de courbure convexe. La paroi latérale dressée 19 de chaque oreille s'étend substantiellement suivant une courbe   sinusoldale    d'un bord libre vertical 20 au bord opposé. Ces courbes sont concaves aux positions latérales 19a et font saillie intérieurement l'une vers l'autre dans leurs positions médianes 19b.



   La conception de l'organe 10 est telle qu'il puisse être formé facilement en partant du ruban   1 1    dans une matrice progressive à deux stations. Dans la première station le ruban reçoit la configuration de la fig. 3 et dans la deuxième station le flan est découpé par étampage dans le ruban 11. Dans l'organe terminé 10, la courbure des bords d'extrémité 18 et la distance entre eux amènent ces surfaces en correspondance avec la surface intérieure de la partie supérieure élargie 3 de la paroi du bouchon, tandis que la hauteur et l'espacement des parties de bord libre 20 des oreilles 16 sont tels qu'elles s'ajustent de près à l'intérieur de la partie filetée de la paroi latérale du bouchon, ceci pour une raison qui sera indiquée plus loin.

   La courbure des côtés de la base 15 de l'organe est due à l'étirage du métal pendant la formation des parties d'extrémité.



   La fig. 4 illustre l'étape suivante dans la fabrication du bouchon de fermeture. Tout d'abord l'organe 10 est logé à l'intérieur du bouchon, avec la partie de base 15 reposant sur le fond 1 et les sommets aplatis des oreilles d'engagement d'une clé reposant sur la surface supérieure de l'épaulement annulaire 4. Cet ensemble est placé dans une matrice d'enroulement pourvue d'une enclume d'enroulement 22 et d'une pluralité de mâchoires de support dilatables 23. Les mâchoires 23 présentent chacune une lèvre 24 faisant saillie vers l'intérieur qui bute contre le siège de rondelle d'étanchéité 6 du bouchon et soutient l'épaulement annulaire 4 lorsque les mâchoires sont en position de fermeture.

   Ces lèvres soutiennent efficacement   l'assemblage    de bouchon pendant l'opération d'enroulement, et, à la fin du cycle de presse lorsque les mâchoires se dilatent, libèrent le bouchon de sorte qu'il puisse être éjecté de la matrice.



   L'enclume d'enroulement 22 présente une rainure annulaire 25 formée dans celle-ci qui vient en contact avec le bord supérieur de la partie de paroi élargie 3, pour rouler celle-ci vers l'intérieur et ainsi fixer l'organe d'engagement sur et contre la surface de l'épaulement 4. L'organe d'engagement d'une clé doit être fixé à l'intérieur du corps du bouchon avec une efficacité lui permettant de résister à des couples de l'ordre de 3,4 kg/m, sans que cette fixation nécessite l'emploi d'une configuration d'enclume d'enroulement telle que le bouchon doive être orienté de manière particulière dans la matrice afin de correspondre avec l'enclume d'enroulement. Ceci diminue sensiblement le temps de production et simplifie les appareils employés.



   Les fig. 6 et 7 montrent en détail comment l'enclume d'enroulement, qui a une configuration entièrement uniforme, transforme la partie de paroi dressée 3 pour former la tête du bouchon de manière à obtenir le résultat désiré. La fig. 6 montre la matrice en position de fermeture après avoir conformé entièrement une partie de la tête du bouchon espacée de l'organe d'engagement, tandis que la fig. 7 montre l'état qui se présente là où la tête entièrement conformée est superposée à un organe.



  La courbure de la surface d'enroulement 25 est telle que lorsque la matrice se ferme l'extrémité supérieure 21 de la partie de paroi élargie 3 est d'abord engagée par cette surface approximativement à la position 26. A mesure que la matrice se déplace vers  le bas, la surface d'enroulement rabat l'extrémité 21 vers l'intérieur et recourbe la majeure partie de la hauteur de la partie 3 vers l'intérieur pour former un rebord ouvert comme on le voit à la fig. 6.



  Lorsque le métal en cours d'enroulement atteint l'extrémité interne 27 de la surface d'enroulement, il aura naturellement tendance à continuer à suivre le chemin vers l'intérieur suivant lequel il a été dirigé par la surface 25 pour parvenir à une position située au-dessous du plan de l'épaulement 4 comme indiqué en 28.



   Dans les parties de la circonférence où la partie de paroi supérieure 3 est rabattue par-dessus le sommet 17 des oreilles, il se produit un mouvement du métal quelque peu différent. Le métal forme toujours un rebord, mais le rebord est substantiellement rempli par le sommet 17. Au-delà de la position 27 de l'enclume d'enroulement, toutefois, le métal est superposé au sommet 17 de l'oreille 16 et est appliqué contre celui-ci par la surface de fond 29 de l'enclume d'enroulement comme indiqué en 30.



   Ainsi la partie 31 de la paroi recourbée vers l'intérieur s'étendant vers l'intérieur à partir de l'extrémité intérieure 27 de la surface d'enroulement et par-dessus le sommet 17 de l'oreille est forcée à plat contre ce sommet pour retenir l'oreille et ainsi maintenir l'organe solidement dans le bouchon.



   Une rotation de l'organe dans le bouchon est empêchée par l'épaulement abrupt dirigé vers le bas formé par la partie recourbée vers l'intérieur de la tête 33 du bouchon en quittant en 32 (fig. 8) la partie plate 31 de chaque côté du sommet 17 de l'oreille pour rejoindre la partie dirigée vers le bas 28. Ces épaulements ainsi que l'ajustement exact de l'organe dans le corps du bouchon et à l'intérieur de la tête 33, assurent que lorsqu'une clé est engagée avec les oreilles 16, afin d'actionner le bouchon, l'organe résistera avant d'être détaché à un couple beaucoup plus élevé que celui qui pourrait jamais être nécessaire pour serrer ou desserrer le bouchon. En même temps, et ceci est important, l'uniformité du périmètre et du sommet du bouchon est maintenue sur toute la circonférence de celui-ci comme c'est nécessaire pour obtenir une fermeture et une étanchéité efficaces.

   En outre, le rabattement de la partie élargie 3 augmente la rigidité de la tête du bouchon, laquelle, ainsi qu'on le voit à la fig. 8, soutient et supporte la rondelle d'étanchéité lorsque le bouchon est serré dans une fermeture. Si ce support n'est pas suffisant, ou est irrégulier, le serrage du bouchon de manière à empêcher les fuites peut devenir difficile et peut déformer le bouchon.



   Pour revenir à la représentation de l'enclume d'enroulement des fig. 4, 6 et 7, on notera que la courbure particulière donnée à la surface d'enroule ment 25 de l'enclume est d'importance matérielle. Si, par exemple, la courbure était trop prononcée, ou la courbe trop courte, le bord d'extrémité libre de la partie 3, en quittant la surface 25 à la position 27 viendrait mordre dans la surface supérieure des parties d'oreilles 17 et provoquerait l'affaissement vers le bas de la partie 17 ou s'affaisserait elle-même à cette position. Si, au contraire, la courbure de la surface   était    trop plate ou si celle-ci s'étendait au-delà de la position 27, la partie libre 28 du bord rabattu ne s'étendrait pas vers le bas dans une mesure suffisante pour porter contre les côtés de la partie d'oreille 17 afin d'empêcher une rotation de l'organe.



   Le produit et le procédé de fabrication décrits ici donnent un bouchon de métal léger présentant des qualités structurales qu'on ne croyait pouvoir trouver jusqu'à présent que dans des bouchons de fermeture beaucoup plus lourds et beaucoup plus chers.



  L'organe d'engagement d'une clé s'ajuste exactement à l'intérieur du bouchon avec le bord 20 faisant un contact linéaire avec la surface intérieure de la paroi latérale filetée (fig. 4), en augmentant ainsi non seulement la rigidité du bouchon, mais en supportant de plus les oreilles d'engagement d'une clé de telle manière que la possibilité qu'elles s'affaissent sous des charges excessives est réduite à un   mirîlmum.    Cette disposition donne une distribution uniforme dans toute la paroi du bouchon des forces appliquées lorsque le bouchon est actionné qui, dans les bouchons de l'art précédent donnaient souvent lieu à des fuites dues à un bouchon déformé.
  

Claims (1)

1. REVENDICATION I Bouchon se fixant à un récipient par rotation et comprenant un corps formé d'un élément en forme de cuvette, le bord supérieur de la paroi latérale de la cuvette se terminant en une tête s'étendant latéralement et comprenant une première partie plate s'étendant vers l'extérieur de ladite paroi latérale et recourbée vers l'intérieur pour former une deuxième partie superposée à ladite première partie, un organe d'engagement d'un moyen d'actionnement du bouchon logé à l'intérieur dudit élément en forme de cuvette et s'étendant diamétralement, cet organe présentant une partie de base siégeant sur le fond dudit corps de bouchon et des oreilles s'étendant vers le haut des extrémités de ladite partie de base, caractérisé en ce que lesdites oreilles ont des extrémités (18) disposées et fixées entre lesdites première et deuxième parties (3, 4) de ladite tête de bouchon (33)

   .

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Bouchon de fermeture selon la revendication I, caractérisé en ce que lesdites oreilles (16) présentent des bords latéraux (20) disposés très près de la paroi intérieure dudit élément en forme de cuvette de sorte que ladite paroi et lesdites oreilles se renforcent mutuellement.

   2. Bouchon de fermeture selon la revendication I, caractérisé en ce que lesdites oreilles (16) ont des extrémités (18) s'étendant radialement vers l'extérieur substantiellement jusqu'à la périphérie extérieure de ladite première partie plate (4), lesdites extrémités (18) ayant un contour se conformant de façon générale à la courbure périphérique de ladite tête de bouchon (33).

   3. Bouchon de fermeture selon la revendication I, caractérisé en ce que les sommets (17) desdites oreilles (16) sont disposés sur toute leur étendue substantiellement dans un plan parallèle au plan de ladite partie de base (15).

   4. Bouchon de fermeture selon la revendication I, caractérisé en ce que ladite deuxième partie (3) de ladite tête de bouchon se termine par des parties aplaties (31) engageant les surfaces supérieures desdites oreilles (16), le reste des parties périphériques de ladite deuxième partie (3) ayant des parties terminales (28) s'étendant radialement vers l'intérieur disposées dans un plan situé au-dessous du plan desdites parties aplaties (31) tandis que ledit organe (10) est assuré contre toute rotation.

   5. Bouchon de fermeture selon la revendication I, caractérisé en ce que ledit organe est formé en partant d'une seule lame allongée de feuille métallique, lesdites oreilles (16) étant des éléments creux formés substantiellement directement vers le haut aux extrémités de ladite lame de feuille métallique et fournissant des surfaces d'engagement d'une clé opposées s'étendant vers l'intérieur (19, 19b).

   6. Bouchon de fermeture selon la sous-revendication 5, caractérisé en ce que lesdites oreilles (16) sont pourvues de surfaces supérieures plates (17), ladite partie latérale (3) de ladite tête de bouchon présentant des parties (31) situées dans un plan, superposées à ces dits sommets plats (17), des parties s'étendant vers le bas (32) s'étendant vers le bas de part et d'autre desdites surfaces (17) et ayant le reste de ses parties s'étendant vers l'intériur (28) disposées dans un plan situé auessous du plan desdites parties (31) afin de verrouiller les oreilles en place et empêcher la rotation dudit organe.

   7. Bouchon de fermeture selon la revendication I, caractérisé en ce que ledit organe d'engagement est formé en partant d'une seule lame de feuille métallique ayant ses extrémités (16) recourbées vers le haut d'une base plate (15) pour former des oreilles ayant des extérieurs creux se terminant par des bords latéraux verticaux (20) et une périphérie courbe (18) au sommet de ceux-ci pour épouser ladite paroi latérale (5) et ladite tête de bouchon (33) respectivement.

   REVENDICATION II Procédé de fabrication du bouchon défini par la revendication I, caractérisé en ce qu'on loge ledit organe en position s'étendant diamétralement mais orienté au hasard à l'intérieur du creux dudit élément en forme de cuvette (2) avec la partie de paroi latérale (3) dudit élément en forme de cuvette s'étendant au-dessus desdites extrémités (18) desdites oreilles, en ce qu'on engage le bord supérieur (21) de ladite partie de paroi latérale (3) avec une surface d'enroulement annulaire courbe de configuration continue uniforme et qu'on déplace cette surface d'enroulement vers le bas pour déformer la partie de paroi latérale supérieure (3) radialement vers l'intérieur et ensuite vers le bas par-dessus la partie supérieure (17) desdites oreilles et vers le bas de chaque côté desdites oreilles à une position au-dessous de ladite surface (17)

   de façon à fixer ledit organe solidement à l'intérieur dudit corps de bouchon de manière qu'il ne puisse tourner à l'intérieur de celui-ci ou en être séparé.