Brevet FR2003188A1 — publié le 19691107

La présente invention cnncerne des dispositifs dans lesquels est incorporé par moulage un élément secondaire destiné à leur conférer, en service, des caractéristiques de résistance à l'usure et de résistance mécanique, ainsi qu'un moyen qui est moulé automatiquement dans un tel dispositif pour avertir l'utilisateur de l'absence de l'élément secondaire et rendre alors inopérant le dispositif incomplet. L'incorporation par moulage d'éléments de renforcement dans les caoutchoucs et les matières plastiques est décrite d'une fa çon générale dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique P 2.836.982 et NO 3.076.352. La technique d'incorporation par moulage d'une portée dans un organe ayant la forme générale d'une roue, par exemple une poulie, un galet ou une roue dentée, en un matériau qui diffère de celui de la partie principale ou jante, est décrite dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N0 2.307.874, NO 2.722.130 et N0 3.241.391. Aucun des dispositifs préconisés ne comporte un moyen d'avertissement pour informer l'utilisateur de l'absence de l'élé- ment secondaire dans le produit final et aucun n'utilise un tel moyen pour rendre inopérant le produit incomplet. La présente invention concerne un article industriel moulé, un moule pour la fabrication de cet article et un procédé de fabrication d'un tel article. L'article comprend un élément interne secondaire incorporé par moulage et est muni d'un moyen avertisseur qui est moulé d'un seul tenant dans l'article de manière à le rendre inopérant en l'absence de l'élément secondaire. Par exemple, un article ayant la forme d'une roue, qui peut être une poulie, une roue dentée ou un galet, peut exiger des caractéristiques fonctionnelles au niveau de la jante qui sont différentes de celles nécessaires au niveau du moyeu. Ainsi, la jante peut avoir à présenter une forte résistance à l'usure, alors que le moyeu et son alésage peuvent exiger des propriétés lubrifiantes. En moulant un manchon en tant que portée possédant des propriétés lubrifiantes dans le moyeu et en formant le moyeu lui-même, le voile et la jante en un matériau doué de résistance structurale, de ténacité et de propriétés de résistance à l'usure, le tout dans des conditions économiques, le fabricant peut fournir à sa clientèle un produit de meilleure qualité. Cependant, si le manchon ou portée est absent, l'article ne peut pas satisfaire à l'usage envisagé et doit être mis au rebut. Si l'on moule d'un seul tenant un moyen d'avertissement qui obstrue l'alésage de part en part en l'absence dé la portée, le dispositif ne pourra pas être utilisé. En outre, on supprime ainsi la nécessité d'une inspection généralisée dans l'atelier du fabricant.L'ouvrier chargé de l'as semblage dans l'atelier de l'utilisateur sera incapable d'accoupler l'article défectueux avec l'organe sur lequel on le monte normalement et il saura que l'article doit être mis au rebut, cette technique réduisant à un minimum absolu les opérations d'ins pection d'où une économie évidente aussi bien pour le fabricant que pour l'utilisateur. D'autres buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va en être faite ci-après en se référant aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une vue en perspective d'une poulie construite conformément à l'invention ; la figure 2 est une vue en bout de cette poulie ; la figure 3 est une vue en coupe - élévation du dispositif représenté sur les figures 1 et 2 la figure 4 est une vue à plus grande échelle du moyeu et de la portée incorporée la figure 5 est une vue en élévation de cette portée la figure 6 est une vue en bout de la même portée la figure 7 est une vue en perpective d'une poulie dans laquelle un dispositif d'avertissement a été incorporé par moulage pour indiquer l'absence de la portée la figure 8 est une vue en élévation avec coupe partielle suivant la ligne 8-8 de la figure 7 la figure 9 est une vue partie élévation et partie coupe d'un moule du type servant à fabriquer des poulies selon l'invention ; la figure 10 est une vue en bout d'une tige-noyau de moulage suivant la ligne 10-10 de la figure 9 ; et la figure 11 est une vue en élévation avec coupe partielle d'une seconde forme de réalisation du moule servant à fabriquer les #articles selon l'invention. Un dispositif èonstituant une -forme de réalisation de l'invention peut être un organe ayant la formé générale d'une roue, par exemple une poulie 20 ayant un'moyeu'22, un voile 24 et une jante 26 comportant un ou plusieurs boudins latéraux 28 en saillie radiale vers l'extérieur à partir des bords de la jante ayant pour but de retenir en position un organe de transmission de puissance tel qu'une courroie (non représenté). Dans la forme de réalisation particulière représentée, le moyeu 22 est percé de part en part d'un alésage 30 contenant une portée 32 en forme de manchon. Cette portée 32 (voir en particulier les figures 5 et 6) pré sente une forme cylindrique munie d'une série de nervures axiales circonférentiellement espacées 54 et d'un boudin radial 36 occu pant une position intermédiaire entre les extrémités axiales de la portée 32. De préférence, on commence par mouler par injection la portée 32, on la met en place dans un moule et on moule, tou jours par injection, la poulie 20 autour de la portée. D'autres détails de ce procédé apparaîtront dans ce qui suit. De préféren- ce, on moule par injection la portée 32 en "Teflon" (marque dé posée d'un tétrafluoréthylène), en Nylon, ou en une résine acé tal.D'autre part, on peut incorporer dans chacune des matières indiquées une charge comprenant un ou plusieurs des matériaux suivants : fibres de verre, amiante, mica ou talc. En outre, le "Nylon" peut contenir une charge constituée de'disulfure de mo lybdène ou de tétrafluoréthylène. Toutes les matières indiquées, isolément ou en combinaison avec une ou plusieurs des charges également indiquées, vont conférer à la portée les propriétés lubrifiantes requises. D'autre part, la roue elle-même exige des qualités de résistance à l'usure ainsi que l'aptitude à supporter la chaleur engendrée lors de son contact avec une courroie d'en traînement. Parmi les matières qui conviennent pour mouler la roue par injection, on citera le polypropylène, le polyéthylène ou le polystyrène. Ici encore, ces matières peuvent être utili sées sous leur forme naturelle ou avec incorporation d'une ou plusieurs charges comme des fibres de verre, de l'amiante ou du talc. Les spécialistes comprendront aisément que d'autres combi naisons de matériaux, que l'on utilise couramment dans le domaine du moulage en coquille de produits métalliques, conviennent éga lement aux fins de l'invention. Attendu que les matériaux que l'on utilise pour fabriquer la partie périphérique de la poulie ne sont pas spécialement ap proprios pour des organes appelés tourner autour d'un arbre (non représenté), on s'est rendu compte que chaque roue devait être inspectée pratiquement à 100 %. Pour éliminer cette nécessité et les frais afférents, on a mis au point un moyen pour avertir l'utilisateur que la portée 32 est absente et, aussi, pour rendre inopérant le dispositif tout entier dans le cas de l'absence de cette portée. Un tel dispositif est indiqué sur les figures 7 et 8. La poulie 20 comprend les éléments usuels qui sont le moyeu 22, le voile 24, la jante 26 et les boudins lateraux associés 28, mais elle est dépourvue de la portée 32.Dans la forme de réalisation considérée, on a installé dans une extrémité de l'alésage 30 un élément d'avertissement 38 sous forme d'une obstruction formée d'un disque 40 et d'une série d'entretoises radiales 42 qui sont d'un seul tenant avec le disque et aussi avec la paroi latérale de l'alésage 30. Ainsi donc, si l'utilisateur cherche à introduire un arbre dans la poulie, il constate qu'une telle introduction est impossible et il sait aussitôt que la poulie doit être mise au rebut car elle est dépourvue de la portée indispensable 32. Sur les figures 9 et 10, on a représenté en coupe partielle une partie du moule servant à fabriquer l'article selon l'invention. Le moule 50 comporte deux plateaux 52, 54 dont les surfaces internes définissent le profil de la poulie (seuls le moyeu et une partie du voile étant représentés). A partir du plateau 54, un noyau en forme de broche 60 s'étend vers l'extérieur pour pénétrer dans la cavité prévue dans le plateau 52 et ce noyau s'emboite dans un évidement pratiqué dans le noyau 70 disposé dans le plateau 52. La broche 60 de cette forme de réalisation présente un diametre sensiblement égal à l'alésage de la portée 32 et il porte à une extrémité un épaulement annulaire 62 dont le diamètre est sensiblement égal à celui du moyeu 22.La broche 60, à son extrémité opposée à celle qui porte l'épaulement 62, est effilée comme il est indique en 64 et présente une ou plusieurs gorges ou rainures 66, comme on le voit plus clairement sur la vue en bout de la broche 60 (Figure 10). La broche 70, à son extrémité en regard de la broche 60, présente un évidement tronconique 72 et une face annulaire 74 dont le diamètre est sensiblement égal à celui de ltepaulement annulaire 62. Les parois latérales de l'é- videment tronconique 72 sont complémentaires de l'extrémité effi lée 64 de la broche 60, mais présentent une dimension axiale plus grande que celle de l'extrémité effilée coopérante 64.On remarquera que la rainure 66 se prolonge axialement au-dessous de l'extrémité inférieure de la partie effilée 64, dans un but qui sera expliqué plus loin. Lors de la fabrication d'une poulie du type indIqué, on installe une portée 32, préalablement fabriquée, sur la broche de noyau 60. On règle la longueur de la portée 32 de manière quelle soit au moins légèrement supérieure à la distance entre lépaule- ment annulaire 62 et la face annulaire 74. Normalement, la longueur dela portée est supérieure à cette distance entre la face 74 et ltepaulement 62 d'une valeur comprise entre 25 et 250 microns, de sorte que lors de la fermeture du moule, la portée est mise en compression St un joint hermétique efficace est établi entre la portée et les éléments en regard qui sont l'épaulement 62 et la face annulaire 74.Lorsqu'on injecte lematériau devant former la roue dans le moule, il entoure donc la portée 32 et s'adapte étroitement à la nervure 34 et au boudin 36, si bien que la portée constituera une partie intégrante du produit final. Si la portée 32 n'est pas en place sur une broche 60 d'une série de moules, la fermeture du moule laissera une brèche entre la face annulaire 74 et l'extrémité inférieure de la gorge 66, de sorte que le matériau injecté pour le moulage de la roue 20 pourra s'écouler à travers cette gorge 66 pour pénétrer dans la face 72 de l'évidement de la broche 70, où ce matériau formera le disque 40 et les entretoises 42 (remplissage de l'évidement 72 et de la gorge 66 respectivement), ce. qui offre donc un article fabriqué possédant la sécurité voulue en fonctionnement, c'est-àdire que le fait même qu'on peut l'utiliser indique déjà que tous les éléments nécessaires ont été incorporés.En effet, en l'absence de l'un de ces éléments, en l'oceurrence de la portée 32, on dispose d'un moyen qui empêchera l'utilisation de l'article incomplet que l'on pourra alors mettre au rebut (éventuellement pour un nouveau moulage) et, d'autre part, on élimine la nécessité d'une inspection complète. Une seconde forme de réalisation de l'invention peut être formée dans un moule du type représenté en coupe partielle sur la figure 11. Le moule 80 comporte deux. plateaux mobiles 82,84 présentant sur leur face des cavités'complémentaires pour le moulage d'une poulie, dont le moyeu et le voile sont seuls indiqués sur le dessin. Chaque plateau comporte une broche-noyau 88, 90 res pectivement, dont les longueurs sont pratiquenent égales et qui s'étendent dans- la cavité. du moule pour permettre la formation du moyeu 22.Au voisinage d'nne extrémité de chaque broche, est for mye un é-paulement annulaire 92, 94 respectivement, le but de cet épåulement étant le même que celui de la combinaison précédemment decrite comportånt un épaulement annulaire 62 et une face annu aire 74. Chacune des face d'extrémité des deux broches présente un évidement embouti 96 et au moins une et de préférence plusieurs gorges latérales 98.Pour réduire l'outillage nécessaire, les broches 88 et 90 peuvent être identiques en ce sens qu'elles comportent un évidement embouti 96 et une gorge opposée 98, la broche 88 étant tournée de 900 par rapport à la position de la broche 90 dans un but qui apparaitra'ci-après. Le fonctionnement du moule est sensiblement identique à celui qui a été décrit à propos de la première forme dé réalisation ; en effet unetortee 32 (en tirets) est installée sur l'une des broches, après quoi on ferme le moule et on-amène la portée 32 en appui sur les épaulements annulaires opposés 92, 94 de manière à assembler de façon étanche les broches 88,-90. En l t absence d'une portée 32, le matériau de la poulie va s'écouler dans les gorges 98 et va remplir les cavités 96 pour établir ainsi une obstruction (non représen tée) qui sera l'équivalent du disque 40 et de ltentretoise 42 précédemment décrits. Les spécialistes comprendront aisément que d'autres applica tions de ce concept général sont possibles. Par exemple, lorsqu 'il est nécessaire de mouler une portée dans une poulie préalablement façonnée, une obstruction du type forme à l'aide d'un moule tel que représenté sur la figure 11, c'est-à-dire avec une entretoise très mince, pourrait être enlevée lorsque la poulie partiellement terminée est amenée sur une broche-noyau, l'obstruction servant de moyen d'avertissement pour indiquer ceux des dispositifs qui ne contiennent pas de portée incorporée. Parmi les autres applica tions generåles de l'invention, on peut mentionner le moulage d'une bordure ou de dents sur un organe en forme de roue, avec formation d'une serie de protubérances radiales dans le cas de l'absence de l'élément secondaire. Il va de soi que l'on peut apporter des modifications aux formes de réalisation qui ont été décrites et qui sont représentées sur les dessins, sans sortir pour cela du cadre de cette invention. REVENDICATIONS 1. Article industriel destiné à avertir l'utilisateur que cet article est incomplet, caractérisé en ce qu'il comprend un corps présentant normalement un alésage de part en part pour permettre le montage de ce corps sur un arbre, un moyen obstruant l'alésage paur en empêcher l'utilisation sur l'arbre, la prés-ence ou ltabsence de ce moyen étant déterminée par l'absence ou la présence, respectivement, d'un élément secondaire lors de la mise en fonc tionnement Xcorps. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen qui obstrue l'alésage est disposé à proximité d'une ex trémité de cet alésage. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen d'obstruction comprend un élément en forme de disque recouvrant pratiquement l'alésage et supporté par un voile d'un seul tenant avec ce disque et avec la paroi de l'alésage. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen obstruant l'alésage est dispose entre les extrémités axiales de l'alésage. 5. Moule destiné à recevoir un élément secondaire qui doit etre intégralement moulé dans le dispositif que le moule est destiné à fabriquer, caractérisé en ce qu'il comprend des- moyens pour mouler un élément d'avertissement dans. tous les dispositifs dépourvus d'éléments secondaires, qui rend inopérant le dispositif en vue de son utilisation ultérieure. 6. Moule selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour mouler un alésage de part en part dans le ~ispositif. 7. Moule selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'é- lément secondaire est une portée qui doit être intégralement moulée dans l'alésage. 8. Moule selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens venant se placer hermétiquement contre les extrémités de l'élément secondaire, quand ce dernier est présent, mais qui provoquent la coulée du matériau dans une cavité de fa çon à définir le moyen d'avertissement en l'absence de l'élément secondaire. 9. Moule selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend des broches pour former l'alésage de part en part et pour permettre le montage de l'élément secondaire, ces broches présentant des faces en regard qui établissent un joint hermétique quand elles sont en position de coopération, au moins l'une des broches étant évidée dans sa face et présentant des canaux en communication avec la face évidée et avec les parois latérales de la broche, ces canaux étant obstrués par la présence d'un élément secondaire, mais étant ouverts en l'absence d'un tel élément, de sorte qu'une obstruction est établie dans l'alésage en l'absence d'un élément secondaire sur la broche. 10. Moule selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de moulage d'un élément d'avertissement sont placés à côté d'une extrémité de l'alésage. 11. Moule selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de moulage d'un élément d'avertissement sont placés en un point intermédiaire entre les extrémités de l'alésage. 12. Procédé de moulage intégral d'un élément secondaire à l'intérieur d'un élément primaire et comportant un moyen d'avertissement de l'absence de cet élément secondaire, caractérisé en ce qu'on moule une série d'éléments secondaires, on transfère chacun de ces éléments dans un autre moule, on moule un élément primaire autour de chacun des éléments secondaires, quand ces derniers sont présents, et on moule un moyen d'avertissement dans l'élément primaire pour rendre cet élément primaire inopérant en l'absence de l'élément secondaire. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'on assure l'étanchéité de l'élément secondaire quand il est présent et on ouvre un orifice pour former le moyen d'avertissement en l'absence d'un élément secondaire. 14. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'on forme les éléments secondaires en un matériau différent de celui servant à former les éléments primaires. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'on moule un alésage de part en part dans chaque élément secondaire, on monte cet élément secondaire sur une broche dans le second moule, on assure l'étanchéité de la broche en présence d'un élément secondaire, on procure un moyen pour permettre la formation d'un élément d'avertissement en l'absence d'un élément secondaire et, de cette façon, on rend inopérant tout élément primaire dépourvu d'un élément secondaire. 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'on moule une obstruction qui comble pratiquement et obture l'alésage de part en part et qui avertit l'utilisateur que l'é- lément primaire ne peut pas fonctionner dans le cadre de son utilisation envisagée.