Brevet FR2311652A1 — publié le 19761217

On sait qu'il est souvent nécessaire de réaliser des surmoulages de matière thermoplastique autour de tubes en vue de fabriquer différents objets. A cet effet, on dispose la zone de tube, sur laquelle on désire réaliser le surmoulage entre les deux demi-coquilles d'un moule de forme appropriée, de façon à obtenir un joint étanche entre le tube et le moule ; on injecte ensuite la matière thermoplastique fondue sous forte pression pour effectuer le surmoulage. Cependant, l'ajustage des coquilles du moule autour du tube laisse parfois à désirer, notamment dans le cas où l'on utilise des tronçons tubulaires provenant d'un tube de matière thermoplastique extrudé dont la tolérance sur le diamètre extérieur, compte tenu de la qualité permise par ce type de fabrication, peut atteindre quelques dixièmes de millimètres.De ce fait, il se produit pendant le moulage, des coulées de matière thermoplastique autour de la périphérie du tube au niveau de la zone où il est enserré par les demi-coquilles du moule, coulées qui constituent des bavures au démoulage. De même, lorsqu'on effectue un surmoulage sur des tubes dont la paroi présente une certaine déformabilité, la matière thermoplastique liquide peut également pénétrer entre le tube et la paroi du moule qui l'entoure, en raison notamment de la forte pression appliquée à la matière thermoplastique injectée. Bien que le surmoulage de matière plastique soit facile à mettre en oeuvre et d'un prix de revient peu élevé, la présence de bavures à la périphérie du tube en bordure de son surmoulage, constitue un inconvénient, sur le plan commercial dans le cas des équipements d'antennes de radio télescopiques pour véhicules. La présente invention a pour but de décrire un procédé de surmoulage de matière thermoplastique autour d'un élément qui évite l'inconvénient précité ainsi qu'une application de ce procédé à la fabrication d'antennes radio destinées à des véhicules automobiles. La présente invention a donc tout d'abord pour objet un nouveau procédé de surmoulage thermoplastique sans bavure autour d'un élément, dans lequel, on dispose la zone de l'élément que l'on désire surmouler dans un moule à l'intérieur duquel on injecte ensuite la matière thermoplastique de surmoulage, caractérisé par le fait que l'on prévoit, à la bordure de raccordement, entre la matière surmoulée et l'élément précité, un rebord de faible épaisseur. Dans un mode préféré de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, le rebord de la bordure de raccordement a une épaisseur décroissante quand on va de la zone surmoulée vers la zone non surmoulée ; on effectue une injection de matière thermoplastique de surmoulage à une température comprise entre 1200C et 2800c environ sous une pression d'environ 1000 bars ; le rebord pratiqué sur la bordure de surmoulage présente une zone ayant une épaisseur comprise entre environ 0,1 et 0,6 mm, de préférence sur une longueur comprise entre 1 et 5 mm. L'élément autour duquel on surmoule est un tube, le rebord réalisé sur la bordure de raccordement avec le tube étant un rebord annulaire. Dans une première variante de réalisation du procédé selon l'invention, le rebord annulaire pratiqué sur la bordure de surmoulage est de forme sensiblement conique. Dans une deuxième variante de réalisation, le rebord annulaire pratiqué sur la bordure de surmoulage est de forme sensiblement cylindro-conique. Dans une troisième et dernière variante de réalisation, le rebord annulaire pratiqué sur la bordure du surmoulage présente une section axiale en escalier qui décroît en direction de la zone non surmoulée. On constate qu'en mettant en oeuvre le procédé selon l'invent ion, il ne se produit plus de bavure grâce au rebord prévu sur le surmoulage. Pour obtenir ce rebord, on ménage dans la paroi du moule qui enserre l'élément à surmouler et plus précisément dans la zone de cette paroi qui est située vers l'intérieur du moule, un évidement définissant avec l'élément à surmouler, lorsqu'il est mis en place, la forme et les dimensions du rebord que l'on désire réaliser. Au cours de l'opération de moulage, la matière thermoplastique injectée pénètre à l'intérieur de l'évidement pour épouser la forme de celui-ci.Cependant, compte-tenu de sa faible épaisseur, qui est de l'ordre de quelques dixièmes de millimètres, la coulée de matière thermoplastique au fur et à mesure qu'elle s'introduit à l'intérieur de l'évidement,subit un refroidissement très important et donc un brusque accroissement de viscosité de sorte que lorsque le front de coulée atteint le fond de l'évide- ment, il est pratiquement durci et il constitue un bouchon arrêtant la progression de la matière thermoplastique et donc la formation de bavures. Au démoulage, on obtient un surmoulage comportant sur sa bordure et autour de l'élément, un rebord net exempt de toute bavure. Le procédé s'applique tout particulièrement à la réalisation d'un surmoulage sur un élément, notamment un tube,dont la paroi offre une certaine déformabilité. La présente invention a également pour objet le produit industriel nouveau que constitue un tube comportant un surmoulage de matière thermoplastique sur lequel est pratiqué un rebord annulaire entourant le tube, l'ensemble étant obtenu en mettant en oeuvre le procédé ci-dessus défini. La présente invention a enfin pour objet une application du procédé de surmoulage ci-dessus défini à la réalisation d'antennes télescopiques utilisables en particulier comme antenne d'aile de véhicule automobile. On sait en effet que les antennes télescopiques, destinées à l'équipement de véhicule automobile, comportent un logement tubulaire à l'intérieur duquel sont disposés une pluralité de brins d'antennes susceptibles de s'embotter à coulissement les uns dans les autres, ce logement pouvant être solidarisé d'un support constitué par exemple, par la carrosserie du véhicule. Le logement d'antenne est formé par un tube portant à l'une de ses extrémités, un organe de butée coopérant avec les brins d'antenne ; à son autre extrémité, le tube se raccorde par un surmoulage à une pièce contenant les contacts électriques de l'antenne. Les logements d'antenne télescopique de l'état de la technique ci-dessus défini, peuvent être fabriqués à partir de tronçons de tubes de matière thermoplastique obtenus par extrusion, ces tronçons étant disposés dans un moule pour effectuer l'opération de surmoulage.La présente invention a donc aussi pour but de décrire une antenne télescopique, qui ne présente aucune bavure de surmoulage contrairement aux antennes de l'état de la technique. La présente invention a donc enfin pour objet, le produit industriel nouveau que constitue une antenne télescopique, utilisable en particulier sur les véhicules automobiles, ladite antenne comportant une pluralité de brins pouvant s'emboîter à coulissement les uns dans les autres, lesdits brins d'antenne étant disposés à l'intérieur d'un tube comportant au voisinage de l'une de ses extrémités, un organe de butée coopérant avec les brins d'antenne, l'autre extrémité dudit tube se raccordant par surmoulage à un manchon métallique, qui est relié électriquement à la masse et à la tresse périphérique d'un câble coaxial permettant de relier l'antenne au poste récepteur avec lequel elle coopère, caractéri sée par le fait que le surmoulage comporte sur sa bordure et autour du tube, un rebord annulaire de faible épaisseur. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire ci-après, à titre d'exemples purement illustratifs et non limitatifs, plusieurs modes de réalisation représentés sur le dessin annexé. Sur ce dessin - la figure 1 représente schématiquement en coupe, un surmoulage de matière thermoplastique réalisé autour d'un tube, ce surmoulage comportant sur sa bordure une nervure annulaire de forme cylindro-conique ; - la figure 2 représente schématiquement, un surmoulage de matière thermoplastique réalisé autour d'un tube, ce surmoulage comportant sur sa bordure, une nervure annulaire de forme conique, - la figure 3 représente un surmoulage autour d'un tube, ce surmoulage comportant une nervure "en escalier ; - la figure 4 représente en coupe partielle axiale, un logement pour antenne d'aile de véhicule automobile, ce logement comportant un surmoulage obtenu en mettant en oeuvre le procédé selon l'invention. En se référant au dessin, on voit que l'on a désigné par 1 un tronçon de tube extrudé en matière thermoplastique, sur lequel on désire réaliser un surmoulage 2. Pour ce faire, dans une fabrication en série, on présente successivement les tronçons de tube 1 dans un moule 3 de dimension donnée. Dans l'exemple décrit, les tronçons de tube 1 présentent des caractéristiques dimensionnelles peu précises, ctest-à-dire que le diamètre extérieur du tronçon de tube 1 n'est constant qu'avec une tolérance de + 0,2 mm. De ce fait, lorsque l'on positionne un tronçon de tube 1 à l'intérieur des deux demi-coquilles du moule 3, le joint réalisé entre le tube et la zone de paroi de moule qui l'enserre, est susceptible de laisser passer, au cours de l'opération de surmoulage du tube, des coulées de matière thermoplastique, constituant au démoulage des bavures. Pour éviter ces bavures, on prévoit dans la zone de paroi du moule entourant le tube 1, une gorge annulaire 4 pratiquée sur l'arête intérieure de la paroi du moule 3. La gorge 4 définit avec la paroi du tube 1 un évidement annulaire dont l'épaisseur moyenne est de 0,4 mm. Cet évidement comporte une zone sensiblement cylindrique 5 qui se termine en fond de gorge par une zone 6 plus étroite, de forme tronconique. Après avoir éventuellement disposé un noyau 7 à l'intérieur du moule 3, on procède à l'injection de la matière thermoplastique, la matière thermoplastique utilisée pouvant être avantageusement du polypropylène. Les conditions de moulage sont celles qui sont habituellement utilisées pour ce type de moulage par injection, à savoir une température située dans la gamme allant de 2200 à 2800C et de préférence voisine de 2500C, avec une pression d'injection d'environ 1000 bars. La matière thermoplastique 2 pénètre à l'état liquide à l'intérieur de l'évidement annulaire défini par la gorge 4 et la zone de paroi correspondante du tube 1.Etant donné la faible épaisseur de l'évidement annulaire, la coulée de matière thermoplastique subit, au fur et à mesure qu'elle avance à l'intérieur de l'évidement annulaire, un refroidissement très important et donc une augmentation corrélative de sa viscosité. De ce fait, lorsque la matière thermoplastique atteint le fond de l'évidement annulaire, elle est pratiquement durcie et par conséquent, elle ne peut plus s'infiltrer à l'intérieur de la zone de joint formée entre le tube 1 et la paroi du moule 3 qui l'enserre. Au démoulage, on constate que le surmoulage comporte, sur sa bordure et autour du tube 1, un rebord annulaire net donnant à l'ensemble tube 1 - surmoulage 2, une bonne finition. En se référant maintenant à la figure 2, on voit que l'on a représenté une variante de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, dans laquelle, on réalise autour d'un tube 8, dans les mêmes conditions opératoires que ci-dessus défini, un surmoulage de matière thermoplastique 9. Le surmoulage 9 comporte sur sa bordure et autour du tube 8, un rebord annulaire sensiblement conique dont l'épaisseur décrott en direction de la zone non surmoulée. Une autre possibilité consiste à ménager, comme représenté à la figure 3, un rebord annulaire, en forme "d'escalier" sur la bordure d'un surmoulage 12 entourant un tube 13. Le rebord 11 comporte deux décrochements et de ce fait, sa section décrott graduellement en direction de la zone non surmoulée. Dans les modes de réalisation représentés sur les figures 1 à 3, on a constaté qu'il était intéressant et important que la section du rebord ménagé sur le surmoulage ait une épaisseur décroissante en direction de la zone non surmoulée ; dans ce cas, au cours de l'injection, la coulée de matière plastique qui pénètre à l'intérieur de l'évidement annulaire, définissant la forme et les dimensions du rebord à réaliser, présente une épaisseur de plus en plus réduite au cours de sa progression. Il en résulte un refroidissement et donc un durcissement de plus en plus rapide évitant la formation de bavures. En se référant maintenant à la figure 4 du dessin, on voit que l'on a désigné par 14 dans son ensemble, un logement tubulaire pour antenne télescopique, à l'intérieur duquel sont disposés les brins (non représent#) d'une antenne télescopique utilisable comme antenne d'aile de véhicule automobile. Le logement tubulaire 14 est réalisé par l'assemblage d'une pluralité de pièces en une seule opération de surmoulage. Le logement 14 est constitué d'un tube 15 en matière thermoplastique comportant à sa partie inférieure une butée (non représentée) coopérant avec les brins d'antenne. A sa partie supérieure, le tube 15 est entouré d'un surmoulage de matière thermoplastique 16 constituant un fourreau 16a formant la partie supérieure du logement 14. Le fourreau 16a renferme intérieurement un collet à serrage élastique 17 en matériau conducteur, qui sert à établir un contact électrique avec le brin d'antenne de plus gros diamètre. Afin d'éviter, pendant l'opération de surmoulage, que la matière thermoplastique liquide ne pénètre dans le collet 17, un étui de protection 18 entoure le collet 17. A sa partie inférieure, le collet 17 comporte une languette 19 se terminant par une cosse de sertissage 20 ; la cosse 20 est sertie sur la galne isolante intérieure 21 du conducteur axial 22 d'un câble coaxial 23 permettant de relier l'antenne télescopique au poste récepteur auquel elle est associée. Le conducteur 22 est soudé à son extrémité sur la languette 19. Le logement tubulaire 14, comporte également un manchon métallique 24 qui a pour fonction de relier à la masse, la tresse périphérique 25 du câble coaxial. A sa partie supérieure, le manchon 24 entoure le fourreau surmoulé 16a et il porte extérieurement un filetage 26 permettant d'assujettir le logement tubulaire 14 à un support(non représenté) solidaire de la carrosserie du véhicule sur lequel est montée l'antenne. Dans la zone où s'engage le tube 15, le manchon 24 comporte un anneau 27 qui se raccorde au rebord circulaire 28 par l'intermédiaire de deux ailes 32. L'anneau 27 est noyé dans la matière thermoplastique surmoulée 16 et il comporte à sa périphérie un bossage 29 à l'intérieur duquel est sertie la tresse périphérique 25 du câble coaxial 23. A la partie inférieure du surmoulage 16 et sur sa bordure entourant le tube 15 est pratiqué un rebord annulaire 30 de forme conique et de faible épaisseur, qui empêche, comme déjà indiqué, la progression des coulées de matière plastique et donc de formation de bavures en cours de moulage. On constate également que la zone d'extrémité de la gatne isolante extérieure du câble coaxial 23 est entourée par la matière de surmoulage 16 qui comporte un second rebord annulaire conique 31 entourant la gatne extérieure du câble 23 et empêchant toute bavure dans cette zone. L'opération de surmoulage est réalisée en injectant du polypropylène à une température de 2500O environ sous une pression de 1000 bars. Il est bien entendu que les modes de réalisation ci-dessus décrits ne sont aucunement limitatifs et pourront donner lieu à toutes modifications désirables, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Procédé de surmoulage thermoplastique sans bavure autour d'un élément, dans lequel on dispose la zone de l'élément que l'on désire surmouler dans un moule à l'intérieur duquel on injecte ensuite sous pression, la matière thermoplastique de surmoulage, caractérisé par le fait que l'on prévoit, à la bordure de raccordement entre la matière surmoulée et l'élément précité, un rebord de faible épaisseur. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le rebord de la bordure de raccordement a une épaisseur décroissante quand on va de la zone surmoulée vers la zone non surmoulée. 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'on effectue une injection de matière thermoplastique de surmoulage à une température comprise entre 1200C et 2800C environ sous une pression d'environ 1000 bars. 4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le rebord pratiqué sur la bordure du surmoulage présente une zone ayant une épaisseur comprise entre environ 0,1 et 0,6 mm, de préférence sur une longueur comprise entre 1 mm et 5 mm 5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'élément,autour duquel on surmoule, est un tube, le rebord réalisé sur la bordure de raccordement avec le tube étant un rebord annulaire. 6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le rebord annulaire pratiqué sur la bordure du surmoulage est de forme sensiblement conique. 7 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le rebord annulaire pratiqué sur la bordure du surmoulage est de forme sensiblement cylindro-conique. 8 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le rebord annulaire pratiqué sur la bordure du surmoulage présente une section axiale en escalier qui décrott en direction de la zone non surmoulée. 9 - Tube comportant un surmoulage de matière thermoplastique obtenu en mettant en oeuvre le procédé de surmoulage selon l'une des revendications 5 à 8. 10 - Antenne télescopique utilisable en particulier pour l'équipement des véhicules automobiles et réalisée en mettant en oeuvre le procédé selon l'une des revendications 5 à 8, ladite antenne comportant une pluralité de brins pouvant s'emboîter à coulissement les uns dans les autres, lesdits brins d'antenne étant disposés à l'intérieur d'un tube comportant, au voisinage de l'une de ses extrémités, un organe de butée coopérant avec les brins d'antenne, l'autre extrémité dudit tube se raccordant par surmoulage à un manchon métallique qui est relié électriquement à la masse et à la tresse périphérique d'un câble coaxial permettant de relier l'antenne au poste récepteur avec lequel elle coopère, caractérisée par le fait que le surmoulage est réalisé en mettant en oeuvre le procédé selon l'une des revendications 5 à 8.