Brevet FR2572987A1 — publié le 19860516

La présente invention est relative à un procédé et un dispositif de surmoulage par injection d'un entourage, de dimensions ou cotes précises, sur le pourtour d'une piéce plane ou galbée dont les dimensions, ou cotes, réelles admettent des tolérances dimensionnelles et sont notamment inférieures aux cotes prévues, cet entourage surmoulé permettant d'obtenir les cotes théoriques pour le périmètre total et l'épaisseur de la pièce pourvue de son entourage. L'invention concerne plus particulièrement, mais non exclusivement, les plaques de carrosserie de véhicules automobiles, telles que par exemple les plaques de verre pour pare-brise ou lunettes arrière, ou autres vitrage de véhicules ou bâtiments à encastrer dans un évidement de paroi de périmètre correspondant et de dimensions précises. I1 est bien connu que les pièces fabriquées en grande série présentent entre elles et par rapport aux cotes théoriques prévues, des écarts dimensionnels importants, dûs, soit au procédé de fabrication utilisé, surtout s'il n'y a pas d'usinage, soit à la dérive dans le temps des paramètres de réglage des outillages servant à leur fabrication, soit à l'usure de ces mêmes outillages. Lorsque ces pièces doivent être assemblées à d'autres pièces pour réaliser un ensemble, des difficultés apparaissent pour effectuer un assemblage correct du fait des écarts dimensionnels existant entre les cotes théoriques et les cotes réelles des pièces à assembler. Le problème est donc posé de réaliser de tels assemblages, même à l'aide de pièces ou plaques ayant des dimensions inférieures aux dimensions de leur logement. Ce problème est résolu par la présente invention qui fournit un procédé et son dispositif de mise en oeuvre permettant de donner les cotes précises requises à des pièces dont les cotes réelles sont inférieures aux cotes théoriques prévues. L'invention a donc pour objet un procédé de surmoulage d'un entourage à dimensions précises sur le pourtour d'une pièce plane ou galbée à tolérances dimensionnelles suivant lequel: - on dispose une pièce de façon précise dans un moule, tout en ménageant dans ce moule un espace fermé de dégagement tout autour de la pièce, et dans ledit espace fermé de dégagement un espace fermé périphérique de moulage et un espace fermé unilatéral de fixation de la pièce par succion; - on fixe la pièce dans le moule sur des appuis élastiques en appliquant une dépression dans l'espace fermé unilatéral et en pinçant élastiquement la pièce sur sa périphérie par action d'un fluide sous pression; - on injecte une matière plastique ou un élastomère à l'état liquide ou pâteux dans l'espace fermé périphérique constituant la cavité de moulage dudit entourage; - et après solidification de ladite matière, on ouvre l'espace périphérique de moulage en relâchant la pression de manière à faire cesser le pincement de la pièce, on ouvre à l'air libre l'espace unilatéral de manière à faire cesser la succion et à libérer la pièce et ou on ouvre le moule; - enfin, on retire du moule la pièce munie de son entourage. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du dispositif ci-dessus, ce dispositif, du type comprenant un moule formé par l'assemblage de deux demi-moules ainsi que des moyens de support d'une pièce servant d'insert à l'intérieur du moule, moule dans lequel une chambre centrale de dégagement est ménagée tout autour de la pièce, une chambre ou cavité de moulage est ménagée dans la zone périphérique dudit moule et sur la périphérie de la pièce et de la chambre de dégagement, et à l'intérieur de la chambre de dégagement est ménagée une chambre unilatérale sous dépression pour ventouse de support et de fixation de la pièce dans le moule. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexes, donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif et parmi lesquels: - La Fig. 1 est une vue en coupe transversale du dispositif de l'invention avec moule d'injection permettant la mise en oeuvre du procédé de l'invention; - La Fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 du moule d'injection du dispositif de la Fig. 1; - La Fig. 3 est une vue en coupe transversale partielle, à pls grande échelle, d'une partie du moule d'injection représenté à la Fig. 1; - La Fig. 4 est une vue en coupe transversale partielle, à plus grande échelle, d'une variante de réalisation du moule d'injection représenté à la Fig. 1; - Les Fig. 5 et Fig. 6 sont des vues en coupe transversale partielle représentant des variantes d'entourages moulés par injection. - La Fig. 7 est une vue en coupe transversale partielle, à plus grande échelle, d'une variante de réalisation du moule d'injection représenté à la Fig. 1. - Suivant l'exemple d'exécution des Fig. l, 2, 3, l'invention est appliquée à une plaque 22 ou pièce 22 non usinée dont les dimensions sont l'objet de certaines tolérances dimensionnelles. Le dispositif de moulage de l'invention comporte essentiellement un moule d'injection 1 constitué de deux demi-moules 2 et 3 qui, lorsqu'ils sont rapprochés et appliqués l'un contre l'autre selon un plan de joint 4, délimitent entre eux une chambre 5 centrale. Dans chacune des zones périphériques des demi-moules 2 et 3, donc de part et d'autre du plan de joint 4, sont ménagées des gorges transversales 6 et 7 de section rectangulaire, orientées perpendiculairement au plan de-joint 4 et symétriques par rapport àce même plan de joint, qui débouchent l'une en face de l'autre lorsque les demi-moules 2 et 3 sont assemblés. Des joints expansibles élastiques et coulissants 8 et 9, en matière plastique ou en élastomère, sont logés respectivement dans les gorges 6 et 7 qui servent à leur guidage. Ils peuvent se déplacer l'un vers l'autre et faire saillie à l'extérieur des gorges 6 et 7 sous l'effet d'une pression d'un fluide. Ces joints représentés à la Fig. 3 - sont constitués d'une partie pleine 10 et d'une partie creuse ll déformable qui s'appuie sur le fond des gorges 6 et 7. La partie creuse ll de chacun des joints est remplie d'un fluide et reliée par une tubulure 12 à un moyen (non représenté)-de mise en pression de ce fluide et d'évacuation de ce même fluide. Ces joints peuvent aussi -4 être constitués par la combinaison d'une enveloppel 13 déformable, s'appuyant sur le fond de chacune des gorges 6 et 7 et d'une partie pleine 14 indépendante, comme représenté à la Fig. 4. L'enveloppe 13 est remplie d'un fluide, et reliée à un moyen de mise en pression de ce fluide. Les parties pleines 10 et 14 des joints 8 et 9 font saillie hors des gorges 6 et 7 lorsque les parties creuses déformables ll et 13 sont mises en pression par le fluide. Dans les parties périphériques de chacun des demi-moules 2 et 3 situées entre les gorges 6 et 7 et les extrémités des demi-moules sont ménagées des empreintes en creux 15 et 16 opposées, adjacentes aux gorges 6 et 7, qui, lorsque les demi-moules 2 et 3 sont assemblés, définissent une chambre périphérique 17 ou cavité de moulage périphérique 17 reliée par un ou plusieurs orifices d'injection 18 à un dispositif d'injection sous pression (non représenté). Des épaulements opposés 19, ménagés dans chacun des demi-moules 2 et 3, séparent la chambre centrale 5 des gorges 6 et 7. Ils ont pour but de fournir un appui latéral du côté de la chambre centrale 5, aux parties pleines 10 et 14 des joints 29 faisant saillie hors des gorges 6 et 7 sous l'action de la pression du fluide agissant dans les parties creuses ll et 13, lorsqu'une matière est injectée sous pression dans la cavité de moulage périphérique 17. La distance f (cote théorique précise) séparant les deux épaulements 19 opposés est déterminée par la variation maximale d'épaisseur ou de courbure, pour les pièces galbées, d'une pièce 22 placée en insert dans le moule 1, donc en pratique sensiblement supérieure à la cote réelle e d'une pièce 22. Enfin, dans l'un des demi-moules, par exemple 3, est placé un anneau d'étanchéité simili-torique 20 de ventouse qui entoure un orifice 21 traversant la paroi du demi-moule 3, mettant en relation la chambre 5 centrale avec l'extérieur du moule 1. L'orifice 21 est relié à un moyen de mise en dépression ou d'aspiration (non représenté), de sorte que l'ensemble 20-21 forme ventouse. Ainsi, dans l'espace fermé de dégagement 5-15-16-17, autour de la pièce 22, sont ménagés un espace périphérique fermé 17 de moulage et un espace fermé unilatéral 3-20-22 de fixation par succion de la pièce 22.- FONCTIONNEMENT - Le procédé de l'invention est mis en oeuvre de la manière suivante à l'aide du dispositif ci-dessus: Une pièce 22j dont les cotes réelles sont inférieures aux cotes théoriques, notamment à la cote L et à la cote d, est mise en place par un automate (non représenté) sur la ventouse 20-21 du demi- moule 3. L'automate saisit la pièce dans une position bien définie pour la transférer et la déposer dans le demi-moule 3, toujours dans la même position, ce qui garantit la précision du positionnement de la pièce 22 dans le demi-moule 3. La cavité délimitée par une face de la pièce 22 orientée vers le demi-moule 3, l'anneau 20 de la ventouse -21, et le fond de la chambre 5 du demi-moule 3 est alors mise en dépression par l'orifice 21 relié à un moyen de mise en dépression, ce qui a pour effet de plaquer la pièce 22 sur l'anneau 20 de la ventouse 20-21 et de la maintenir en position. Le moule 1 est ensuite fermé par rapprochement et mise en contact des demi-moules 2 et 3. La pièce 22, enfermée et fixée dans le moule 1 joue le rôle d'un insert. Puis les parties déformables ll des joints 8 et 9 ou les enveloppes déformables 13 de ces mêmes joints sont mises en pression par les tubulures 12, ce qui a pour effet de faire saillir à l'extérieur des gorges 6 et 7 les parties pleines 10 ou 14 des joints 8 et 9 et de les appliquer fermement contre les faces opposées de la pièce 22 qui est ainsi pincée entre les parties pleines de ces joints. Les pressions appliquées dans les parties déformables 11 ou les enveloppes déformables 13 des joints 8 et 9 sont déterminées de telle sorte que les parties pleines 10 ou 14 des joints 8 et 9 exercent des poussées égales et de sens opposés sur chacune des faces de la pièce 22. Il en résulte, que le positionnement et la fixation de la pièce 22 dans le moule 1 sont renforcés par l'action des joints expansibles 8 et 9, que la chambre périphérique ou cavité de moulage 17 est hermétiquement close, les bords de la pièce 22 étant insérés dans cette même chambre 17, et que la pièce 22 placée en insert n'est pas déformée, les poussées exercées par les parties pleines 10 ou 14 des joints 8 et 9 étant égales et de sens opposés. Une matière plastique, thermodurcissable ou thermoplastique, ou un matériau élastomère, à l'état liquide ou pâteux, est alors injecté sous pression dans la chambre périphérique ou cavité de moulage 17 par les orifices d'injection 18, formant ainsi un entourage 23 de forme et de dimensions précises sur le pourtour de la pièce 22. Apres solidification de la matière à injecter, on fait tomber la pression dans les joints 8 et 9 et l'on fait cesser la dépression plaquant la pièce 22 sur l'anneau 20 de la ventouse 20-21 par mise à l'air libre de l'espace fermé 3-20-22; le moule est ensuite ouvert et la pièce 22, munie de son entourage 23 surmoulé, extraite du moule 1. Le procédé de l'invention s'applique à des pièces ou plaques 22, planes ou galbées (trait mixte 22a à la Fig. 3) telles que: - des vitrages de bâtiments; - des vitrages de véhicules automobiles: pare-brise, lunettes arrière, vitres latérales fixes, et autres véhicules; - des circuits imprimés; - des panneaux de tôle, cette énumération n'étant pas exhaustive. AVANTAGES - - Le surmoulage, par injection, d'un entourage 23 autour d'une pièce 22, permet de réaliser des séries de pièces encadrées 22-23, dont les cotes extérieures précises L et d sont toujours les mêmes bien que les pièces 22 proprement dites aient des tolérances dimensionnelles, les cotes réelles variant entre e et f pour l'épaisseur et 1 et L pour la longueur (voir silhouette 22b en trait mixte à la Fig. 3); - le surmoulage peut être effectué sur des pièces planes ou galbées (silhouette 22a en trait mixte à la Fig. 3) grâce aux joints 8, 9 déformables, élastiques et expansibles délimitant la chambre périphérique 17 de moulage et grâce à l'anneau élastique 20 de ventouse 20-21. Ces avantages sont obtenus grâce à l'espace dégagé fourni par la chambre centrale 5 et par les cavités 15- 16 du moule 1 autour de la pièce 22 et grâce à l'élasticité des moyens de positionnement, d'appui et de fixation (8, 9-20) de la pièce 22; - dans l'entourage 23 peuvent être moulés des moyens d'accrochage permettant l'assemblage des pièces obtenues avec d'autres éléments, par encliquetage par exemple, pour former des ensembles; - il est possible de former dans l'entourage 23 surmoulé des guides mâles (23a) ou femelles (23b) pour glissières, tels que ceux représentés aux figures 5 et 6; - il est possible de former dans l'entourage 23 surmoulé un motif décoratif; - il est enfin possible de former un joint d'étanchéité 23 bien ajusté autour d'une pièce 22, le matériau à injecter étant alors un élastomère. En variante, il peut être envisagé un dispositif de moulage d'un entourage, tel que celui représenté à la figure 7, dans lequel la chambre périphérique 17 ou cavité de moulage périphérique 17 est ménagée en totalité dans l'un des demi-moules, le demi-moule 2 par exemple, l'autre demi-moule fermant ladite cavité de moulage. 2572987' REVENDICATIONS - 1.- Procédé de surmoulage d'un entourage (23) injecté à dimensions précises sur le pourtour d'une pièce plane ou galbée (22) à tolérances dimensionnelles, caractérisé par les phases suivantes: - on dispose une pièce (22) de façon précise dans un moule (1), tout en ménageant dans le moule 1 un espace fermé de dégagement (5-15-16-17-19) tout autour de la pièce (22), et dans ledit espace fermé de dégagement (5-15-16-17-19) un espace fermé périphérique (17) de moulage et un espace fermé unilatéral (3-20-22) de fixation de la pièce (22) par succion; - on fixe la pièce (22) dans le moule sur des appuis élastiques en appliquant une dépression dans l'espace fermé unilatéral (3-20-22) et en pinçant élastiquement la pièce (22) sur sa périphérie par action d'un fluide sous pression; - on injecte une matière plastique ou un élastomère à l'état liquide ou p&teux dans l'espace fermé périphérique (17) constituant la cavité de moulage dudit entourage (23); - apres solidification de ladite matière, on ouvre l'espace périphérique de moulage (17) en relâchant la pression de manière à faire cesser le pincement de la pièce (22), on ouvre à l'air libre l'espace unilatéral (3-20-22) de manière à faire cesser la succion et à libérer la pièce 22 et on ouvre le moule (1); - enfin, on retire la pièce (22) munie de son entourage (23) du moule (1). 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que on ferme l'espace périphérique (17), constituant la cavité de moulage de l'entourage (23), de manière étanche et élastique. 3.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, du type comprenant un moule (1) formé par l'assemblage de deux demimoules (2) et (3) ainsi que des moyens de support d'une pièce (22) servant d'insert à l'intérieur du moule, caractérisé en ce qu'une chambre centrale de dégagement (5) est ménagée à l'intérieur du moule tout autour de la pièce (22), une chambre ou cavité de moulage (17) est ménagée dans la zone périphérique dudit moule et sur la périphérie de la pièce (22) et de la chambre de dégagement (5), et à l'intérieur de la chambre de dégagement (5) est ménagée une chambre unilatérale (3-20-22) sous dépression pour ventouse de support et de fixation de la pièce (22) dans le moule (1). 4.Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la chambre (17) est délimitée, du côté de l'intérieur du moule (1), par des joints élastiques expansibles (8) et (9) se faisant face, perpendiculaires au plan de joint (4) des demi-moules (2) et (3), logés respectivement dans des gorges opposées (6) et (7) et faisant saillie à l'extérieur de ces gorges, prenant appui sur chacune des faces opposées de la pièce (22) placée en insert dans le moule (1), lesdits joints expansibles (8) et (9) étant destinés à pincer la pièce (22) sur sa périphérie, et, du côté de l'extérieur du moule, par la paroi du moule (1) lui-même. 5.- Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la chambre périphérique (17) est dotée d'au moins un orifice d'injection (18) la mettant en relation avec un dispositif d'injection de la matière constituant l'entourage (23) à surmouler. 6.- Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les joints expansibles (8) et (9) logés respectivement dans les gorges (6) et (7) sont constitués d'une partie pleine (10) et d'une partie creuse (11) déformable, expansible, s'appuyant sur le fond de la gorges (6-7). 7.- Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les joints expansibles(8) et (9) sont constitués par la combinaison d'une enveloppe (13) déformable, expansible, s'appuyant sur le fond de la gorge (6-7) et d'une partie pleine (14) indépendante. 8.- Dispositif suivant les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que la partie creuse (11) et l'enveloppe (13) déformables des joints expansibles (8) et (9) sont remplies d'un fluide et reliées par une tubulure (12) à un moyen de mise en pression de ce fluide, cette mise en pression faisant saillir hors des gorges (6) et (7) les parties pleines (10-14) des joints (8) et (9). 9.- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que. la ventouse (20-21) de support et de fixation de la pièce (22) dans le moule (1) est constituée par un anneau élastique d'étanchéité (20) d'appui unilatéral de la pièce (22) dans un demi-moule (3) à l'intérieur de la chambre centrale (5) et par un orifice (21) débouchant à l'intérieur-de la chambre délimitée par l'anneau (20) et la pièce (22) appliquée sur l'anneau (20), ledit orifice (21) étant relié à une source de vide. 10.- Produit composite obtenu par le procédé suivant la revendication 1 et le dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte une plaque (22), non usinée, dont les dimensions extérieures présentent des tolérances, et un entourage (23), surmoulé sur cette plaque (22), ayant des dimensions extérieures précises.