FR3102980A1 - Assemblage fileté de deux pièces avec gorge dans le filetage - Google Patents

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Abstract

Assemblage fileté de deux pièces avec gorge dans le filetage L’invention concerne un assemblage fileté (100) d’axe longitudinal X entre une première pièce (1) comprenant un premier filetage (10) définissant un premier filet (11) et une deuxième pièce (2) comprenant un deuxième filetage (20) complémentaire au premier filetage (10) et définissant un deuxième filet (12), l’assemblage fileté (100) comportant au moins un matériau polymérique, au moins l’un du premier filetage (10) ou du deuxième filetage (20) comporte une gorge (21) délimitée par une première paroi latérale de gorge (3), une deuxième paroi latérale de gorge (4) et un fond de gorge (5), la gorge (21) étant réalisée dans le volume de l’une au moins de la première pièce (1) ou de la deuxième pièce (2) et débouchant sur un flanc (7, 8, 16, 17) ou sur un sommet de filet (9,15) ou entre le flanc (7, 8, 16, 17) et le sommet de filet (9, 15) de l’une au moins de la première pièce (1) et de la deuxième pièce (2).

Description

Assemblage fileté de deux pièces avec gorge dans le filetage
La présente invention concerne les dispositifs de conditionnement et d’application d’un produit cosmétique ou de soin. Il peut s’agir par exemple d’un produit de maquillage ou de soin par exemple un rouge à lèvres, un brillant à lèvres, un anti cerne, un fond de teint, une ombre à paupières.
Plus généralement, un produit cosmétique est un produit tel que défini dans le Règlement CE N°1223/2009 du Parlement européen et du Conseil daté du 30 novembre 2009, relatif aux produits cosmétiques.
Arrière-plan technologique
On connaît les assemblages filetés entre deux pièces d’un dispositif cosmétique.
Les filets triangulaires ou ronds comportent généralement sur chacun des éléments mâle et femelle deux flancs latéraux, un flanc porteur, un flanc d'engagement, chacun à 30° de chaque côté d'un plan normal à l'axe de l'assemblage.
En fin de vissage, du fait de la conicité des filetages, chacun des deux flancs est en contact sous pression de contact avec son conjugué et il est ménagé un jeu entre sommet et fond des filets conjugués, les sommets et fonds de filets étant très arrondis dans le cas des « filets ronds ».
Certains filets trapézoïdaux comportent sur chacun des éléments mâle et femelle deux flancs latéraux, un flanc porteur et un flanc d'engagement, peu inclinés par rapport au plan normal à l'axe d'assemblage, un fond de filet et un sommet de filet généralement parallèles au cône du filetage, les filets femelles ayant une forme parfaitement conjuguée de celle des filets mâles.
En fin de vissage sur ce type d'assemblage, les flancs porteurs sont également en contact alors qu'un jeu axial est ménagé entre les flancs d'engagement, tout au moins dans le cas le plus fréquemment rencontré où les éléments de l'assemblage sont en traction de par le poids de la colonne par exemple ou encore de par la réaction de butées en appui.
De tels assemblages à jeu axial sont appelés« à filets interférents »parce qu'il se développe alors une interférence radiale entre les surfaces filetées conjuguées qui se traduit par une pression de contact entre ces surfaces et par une augmentation du couple de vissage, augmentation due aux frottements à vaincre. L'intensité de l'interférence radiale est mesurée par la valeur de l'interférence diamétrale.
On désigne de manière connue par" interférence diamétrale"la différence de diamètre entre un point de l'élément mâle et le point conjugué de l'élément femelle lorsque les éléments ne sont pas assemblés ; une valeur positive d'interférence diamétrale traduit l'existence d'une pression de contact des zones en contact de l'assemblage, une valeur nulle d'interférence diamétrale traduit un simple contact sans pression de contact et une valeur négative d'interférence diamétrale un jeu radial.
Les documents DE102012100075, WO9728057, US5967352 ou EP0993409 décrivent des filetages discontinus ayant un nombre prédéterminé de spires par unité de longueur ainsi qu'un diamètre de crête prédéterminé.
Le problème posé par l’invention est de fournir un assemblage de deux pièces comportant des filetages qui :
Soit plus économiques que ceux qui existent déjà,
Soit plus léger que ceux qui existent déjà,
Soit plus respectueux de l’environnement que ceux qui existent déjà.
Définition de l’invention
L’invention concerne un assemblage fileté d’axe longitudinal X entre une première pièce comprenant un premier filetage définissant un premier filet et une deuxième pièce comprenant un deuxième filetage complémentaire au premier filetage et définissant un deuxième filet, l’assemblage fileté comportant au moins un matériau polymérique, au moins l’un du premier filetage ou du deuxième filetage comporte une gorge délimitée par une première paroi latérale de gorge, une deuxième paroi latérale de gorge et un fond de gorge, la gorge étant réalisée dans le volume de l’une au moins de la première pièce ou de la deuxième pièce et débouchant sur un flanc ou sur un sommet de filet ou entre le flanc et le sommet de filet de l’une au moins de la première pièce ou de la deuxième pièce.
Grâce à la gorge, l’assemblage selon l’invention est plus léger et plus économique. Il est également plus respectueux de l’environnement que les assemblages existants. En outre, la gorge peut être réalisée sur tout type de filetage, tel que le filetage hélicoïdal, trapézoïdal, rond ou en dent de scie.
La formation de la gorge dans le filetage de la première pièce et/ ou de la deuxième pièce en matériau polymérique a pour effet d’alléger le poids de la pièce, ce qui est bénéfique pour le consommateur, par exemple si l’assemblage est un assemblage entre un couvercle et un pot ou entre un bouchon et un tube, le pot ou le tube sont de fait plus légers.
La présence de la gorge confère plus de souplesse à l'assemblage et permet de compenser en partie le caractère rigide éventuel du matériau polymérique.
De surcroît, l’assemblage comportant moins de matériau polymérique, il respecte mieux l’environnement et se recycle plus facilement.
Enfin, la gorge est réalisée par un procédé de fabrication simple.
L’invention concerne aussi un dispositif cosmétique comprenant un assemblage tel que défini précédemment, le dispositif étant notamment un tube, un pot ou une flaconette à mascara, de préférence muni d’un col sur lequel est vissée la capsule de fermeture. L’invention concerne aussi un procédé de fabrication d’un assemblage tel que défini précédemment, comprenant une opération consistant à réaliser le filet comportant la gorge par injection, soufflage ou injection-soufflage.
Définitions principales
Une« section transversale d’une pièce d’axe X »est une section perpendiculaire à l’axe X de la pièce.
Par« axe longitudinal d’une pièce », on désigne la ligne joignant l'ensemble des barycentres des sections transversales d’une pièce.
« Les flancs de filets » constituent la partie reliant le fond du filetage à son sommet.
Le terme« filetage »désigne l'ensemble des parties filetées d'un même élément. Un filetage peut ainsi être constitué d'une seule partie filetée ou de plusieurs parties filetées, par exemple de deux parties filetées cylindriques étagées ou d'une partie filetée conique et d'une partie filetée cylindrique. Le terme filetage englobe des filets discontinus.
Le « filetage » peut être un filetage hélicoïdal, un filetage triangulaire ou filetage normalisé, un Filetage trapézoïdal, un Filetage Whitworth, un Filetage rond, un Filetage en dents de scie, un Filetage carré, un Filetage unifié gros filets (UNC), un Filetage unifié filets fins (UNF).
On entend par « gorge » une cavité qui présente deux parois de gorge et un fond de gorge, dont la longueur développée sur le filetage est supérieure à sa largeur et à sa hauteur, ces dernières grandeurs étant mesurées dans un plan de coupe passant par l'axe des tubes.
Le « profil de gorge » est formé à l'intersection de la gorge et d’un plan de coupe contenant l’axe longitudinal de la pièce portant la gorge. Préférentiellement, la gorge possède un profil constant sur toute sa longueur.
Eventuellement, la gorge peut avoir une profondeur ou une largeur ou ces deux caractéristiques variables sur sa longueur.
Préférentiellement encore, lorsque la gorge est disposée sur le sommet de filet, sa profondeur est inférieure ou égale à la hauteur du filet de sorte que le fond de gorge ne dépasse pas la ligne joignant les fonds de filet.
La « largeur de gorge » est mesurée sur ce profil à une profondeur donnée, parallèlement à l’axe longitudinal de la pièce.
La « hauteur de gorge » est mesurée sur ce profil entre le fond de gorge et le somment de gorge, perpendiculairement à l’axe longitudinal de la pièce.
Le profil de gorge peut être de forme choisie dans la liste suivante : polygonale, carré, rectangulaire, triangulaire, circulaire, non circulaire, oblongue, ovale, elliptique, crénelée, en forme d'étoile, avec une ou plusieurs gorges, annulaires ou axiales.
Une gorge peut former un ou plusieurs évidements, rainures ou creux, éventuellement séparés les uns des autres par des gorges transversales supplémentaires. Elle peut être continue ou discontinue.
Le matériau polymérique peut être un matériau thermoplastique, notamment l'un des matériaux choisis dans la liste suivante : polyéthylène haute densité (PEHD), polyéthylène basse densité (PEBD), polyéthylène (PE) linéaire, polypropylène (PP), polyoxyméthylène ou polyformaldéhyde ou polyacétal (POM), polyamide (PA), polytéréphtalate d'éthylène (PET), poly (téréphtalate de butylène) PBT.
Modes de réalisation préférés
De préférence, l’assemblage selon l’invention présente une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :
Il est entièrement réalisé en matériau polymérique, notamment en matériau thermoplastique.
La gorge s’étend sur au moins 70 % de la longueur du filet dans lequel elle est réalisée. L’assemblage est plus résistant.
La gorge s’étend sur toute la longueur du filet dans lequel elle est réalisée. L’économie en matériau polymérique est significative.
Le fond de gorge présente une largeur, mesurée selon l’axe X, strictement inférieure au pas du filetage dans laquelle elle est réalisée. L’assemblage résiste mieux au vissage et au dévissage, sans affecter les zones bordant la gorge.
La gorge possède des parois de gorge planes et un fond de gorge arrondi. Le découpage est net et la fabrication simplifiée.
La gorge possède des parois de gorge planes et un fond de gorge plat. Le découpage est net et la fabrication simplifiée.
La gorge débouchant en sommet de filet, sa largeur au débouché est inférieure ou égale aux 2/3 de la largeur du filet, mesuré à la base du filet. Les bords de la gorge résistent aux efforts mécaniques.
La gorge débouchant en sommet de filet, sa hauteur est supérieure ou égale à la moitié de la hauteur du filet dans lequel elle est réalisée. L’économie de matière est significative et n’affecte pas la précision du vissage.
La gorge débouchant en sommet de filet, sa hauteur est inférieure ou égale au trois quart de la hauteur (H1) du filet. Les bords de la gorge présentent une meilleure résistance aux forcés exercées perpendiculairement à l’axe longitudinal de la gorge.
L’une de la première pièce ou de la deuxième pièce un est un récipient, et l’autre de la première pièce ou de la deuxième pièce est une capsule de fermeture.
Description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d’exemples de mise en œuvre non limitatifs de celle-ci, et à l’examen du dessin annexé, sur lequel :
représente un profil de filetage selon l’art antérieur entre une vis et un écrou,
représente un profil de filetage selon l’invention réalisé à partir du profil de la figure 1.
La figure 1 représente un profil de filetage d’un assemblage 100 d’axe longitudinal d’assemblage X selon l’art antérieur entre deux pièces 1 et 2. Les pièces 1 et 2 comportent respectivement un filetage interne 10 définissant un filet interne 11 en un premier matériau polymérique, et un filetage externe 20 définissant un filet externe 12 en un deuxième matériau polymérique, pouvant être identique au premier matériau. Le filet 11 présente deux flancs 7, 8 et un sommet de filet 9. Le filet 12 présente deux flancs 16, 17 et un fond de filet 15.
Les flancs 7, 16 et 8, 17 développent entre eux une interférence radiale entre les surfaces filetées complémentaires, ce qui se traduit par une pression de contact entre ces surfaces qui assure la tenue de l’assemblage.
Les flancs 16 et 17 sont disposés à 30° de part et d’autre d'un plan perpendiculaire à l'axe X de l'assemblage X et sont ainsi respectivement parallèles aux flancs 7, 8, mais il pourrait en être autrement.
Le tableau 1 précise les caractéristiques numériques principales classiques de ce profil selon l’art antérieur.
[Tableaux 1] : représente les valeurs déterminantes du profil selon la figure 1, ces valeurs faisant partie de l’état de la technique
Sur la figure 2, on a représenté une gorge 21, définie par sa largeur L et sa hauteur h et ménagée dans la première pièce 1. La gorge 21 est délimitée par deux parois de gorge 3, 4 et un fond de gorge 5. La gorge 21 débouche au sommet S du filet 20 de hauteur H1.
La gorge 21 est ménagée dans le même assemblage que celui de la figure 1. Elle présente un profil triangulaire avec des parois latérales 3, 4 planes et le fond de gorge 5.
En fin de vissage sur ce type d'assemblage, un jeu axial est ménagé entre le fond de filet 15 de la deuxième pièce 2 et le fond de gorge 5 de la première pièce 1. Bien entendu, ce jeu axial est supérieur à celui qui existait sur l’assemblage de la figure 1, entre la première pièce 1 et la deuxième pièce 2, avant la réalisation de la gorge 21.
Selon un autre mode de réalisation non représenté, une gorge 21 est formée dans le sommet de filet 20 avec un profil en carré à parois 3, 4 planes et à fond 5 plat mais il peut en être autrement. Par exemple, la première pièce 1 et la deuxième pièce 2 peuvent comporter chacune une gorge.
La largeur L de la gorge 21 à son débouché est de l'ordre de 25% de la largeur l du filet 11, sa hauteur h est égale à 50% de la hauteur du filet 11.
La présence d'une gorge 21 dans le filet 20 se traduit par une réduction du poids de l’assemblage et une économie de matériau polymérique. L’assemblage est plus écologique.
L'assemblage selon la présente invention peut être réalisé selon de nombreuses variantes, les quelques exemples de réalisation présentés n'étant nullement limitatifs.

Claims (13)

  1. Assemblage fileté (100) d’axe longitudinal X entre une première pièce (1) comprenant un premier filetage (10) définissant un premier filet (11) et une deuxième pièce (2) comprenant un deuxième filetage (20) complémentaire au premier filetage (10) et définissant un deuxième filet (12), l’assemblage fileté (100) comportant au moins un matériau polymérique,caractérisé par le fait qu'au moins l’un du premier filetage (10) ou du deuxième filetage (20) comporte une gorge (21) délimitée par une première paroi latérale de gorge (3), une deuxième paroi latérale de gorge (4) et un fond de gorge (5), la gorge (21) étant réalisée dans le volume de l’une au moins de la première pièce (1) ou de la deuxième pièce (2) et débouchant sur un flanc (7, 8, 16, 17) ou sur un sommet de filet (9,15) ou entre le flanc (7, 8, 16, 17) et le sommet de filet (9, 15) de l’une au moins de la première pièce (1) ou de la deuxième pièce (2).
  2. Assemblage fileté selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu’il est entièrement réalisé en matériau polymérique, notamment en matériau thermoplastique.
  3. Assemblage fileté selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la gorge (21) s’étend sur au moins 70 % de la longueur du filet (11, 12) dans lequel elle est réalisée.
  4. Assemblage fileté selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la gorge (21) s’étend sur toute la longueur du filet (11, 12) dans lequel elle est réalisée.
  5. Assemblage fileté selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le fond de gorge (5) présente une largeur, mesurée selon l’axe X, strictement inférieure au pas du filetage dans laquelle elle est réalisée.
  6. Assemblage fileté selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la gorge (21) possède des parois de gorge (3, 4) planes et un fond de gorge (5) arrondi.
  7. Assemblage fileté selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la gorge (21) possède des parois de gorge planes (3, 4) et un fond de gorge plat (5).
  8. Assemblage fileté selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la gorge (21) débouchant en sommet (S) de filet (11, 12), sa largeur (L) au débouché est inférieure ou égale aux 2/3 de la largeur (l) du filet (11, 12), mesuré à la base du filet.
  9. Assemblage fileté selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la gorge (21) débouchant en sommet de filet (10, 20), sa hauteur (h) est supérieure ou égale à la moitié de la hauteur (H1) du filet (11, 12) dans lequel elle est réalisée.
  10. Assemblage fileté selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la gorge (21) débouchant en sommet de filet (10, 20), sa hauteur (h) est inférieure ou égale au trois quart de la hauteur (H1) du filet (11, 12).
  11. Assemblage fileté (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l’une de la première pièce (1) ou de la deuxième pièce (2) un est un récipient, et l’autre de la première pièce (1) ou de la deuxième pièce (2) est une capsule de fermeture.
  12. Dispositif cosmétique comprenant un assemblage (10) tel que défini selon l’une quelconque des revendications précédentes, le dispositif étant notamment un tube, un pot ou une flaconette à mascara, de préférence muni d’un col sur lequel est vissée la capsule de fermeture.
  13. Procédé de fabrication d’un assemblage (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une opération consistant à réaliser le filet (11, 12) comportant la gorge (21) par injection, soufflage ou injection-soufflage.
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