Brevet FR2636265A1 — publié le 19900316

"Procédé de moulage rotatif d'un article comportant un insert" La présente invention est relative au moulage rotatif et concerne plus particulièrement un procédé de moulage rotatif d'un article comportant une pièce rapportée dans une paroi de matière plastique de celui-ci. Il est bien connu de mouler en rotation des articles de matière plastique en introduisant dans un instrument de moulage une matière plastique sous forme de poudre ou de granulés; l'instrument est ensuite chauffé et entraîné en rotation de manière connue de façon que la matière plastique fonde et s'effondre pour couler sous l'effet de la pesanteur de manière à recouvrir et à suivre la forme de la forme de la face ou des faces intérieures appropriées de l'instrument. L'instrument est ensuite refroidi pour que la matière plastique se solidifie, et l'article moulé est retiré. Dans la majorité des cas, le moulage rotatif est utilisé pour la fabrication d'articles creux bien que ce moulage soit utilisé à l'occasion pour mouler des articles présentant une structure en forme de feuille, en particulier lorsque la feuille de matière plastique est relativement épaisse et présente un profil convexe correspondant à une face de l'instrument de moulage. Il est également connu de mouler en rotation une paroi de matière plastique d'un article dans la paroi duquel une pièce rapportée est moulée de manière à apparaître (et souvent à faire saillie) sur une face au moins de la paroi. Ces pièces rapportées sont typiquement métalliques et sont constituées par exemple, par un arbre faisant saillie sur l'article ou passant à travers celui-ci, soit par un palier incorporé dans l'article. Classiquement, une telle pièce rapportée est placée à l'intérieur de l'instrument de moulage et le moulage rotatif est effectué comme décrit ci-dessus de façon que la paroi de l'article s'interface avec la pièce rapportée. Cependant, une telle technique laisse beaucoup à désirer dans la mesure o lorsque la paroi de matière plastique de l'article refroidit, cette paroi se contracte et se rétrécit en s'écartant de la pièce rapportée. Bien qu'il puisse être excessivement petit, ce rétrécissement est souvent inacceptable, car il permet des fuites entre la pièce rapportée et la paroi, ou laisse la possibilité d'un mouvement relatif indésirable entre la pièce rapportée et la paroi. Suivant l'unique figure, le but de l'invention est de créer un procédé de moulage rotatif d'un article comportant une pièce rapportée dans une paroi de matière plastique de celui-ci, ce procédé permettant de remédier aux inconvénients ci-dessus de l'art antérieur. Selon la présente invention, celle-ci concerne un procédé de moulage rotatif d'un article comportant une pièce rapportée dans une paroi en matière plastique de celui-ci, procédé caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser une partie de manchon en matière plastique à l'intérieur de laquelle la pièce rapportée vient s'engager de manière étanche, la partie de manchon étant placée sur la pièce rapportée dans une position qui doit coïncider avec une paroi de matière plastique devant être moulée en rotation, à placer la pièce rapportée et la partie de manchon dans un instrument de moulage rotatif et à mouler en rotation la paroi de matière plastique pour former l'article de façon que la matière plastique de la paroi se colle dans un engagement d'étanchéité sur la partie de manchon. La partie de manchon peut être réalisée sous la forme d'un élément prémoulé in situ sur la pièce rapportée, ou sous la forme d'un élément prémoulé et adapté ensuite sur la pièce rapportée. Dans chaque cas, la partie de manchon doit être serrée de manière étanche sur la pièce rapportée - en ayant cette caractéristique à l'esprit, l'élément pré- moulé in situ doit généralement être réalisé par un moulage par injection sous pression, tandis que l'élément pré- moulé et adapté doit généralement être emboîté à la presse ou emboîté par contraction sur l'élément. Grâce à cette solution, si la partie de manchon se trouve chauffée pendant le moulage rotatif et si cela réduit sa liaison d'étanchéité avec la pièce rapportée, le refroidissement ultérieur de l'article et la mémoire plastique de la partie de manchon amènent cette partie à reprendre son serrage d'étanchéité contre la pièce rapportée. Cependant, si cela est nécessaire, la zone intérieure de la partie de manchon qui se trouve au voisinage de la pièce rapportée peut être refroidie pendant le processus de moulage rotatif pour réduire la perte d'étanchéité ci-dessus entre la pièce rapportée et la partie de manchon. Ce refroidissement de la zone intérieure peut être convenablement obtenu en faisant passer un fluide de refroidissement dans la pièce rapportée Si celle-ci est creuse. D'autres améliorations sont caractérisées en ce qu'il consiste à former une liaison par soudure entre la paroi de matière plastique et la partie de manchon pendant le moulage rotatif; il consiste à former la soudure entre la paroi de matière plastique moulée en rotation et une zone extérieure de la partie de manchon; il consiste à munir la partie de manchon d'une projection extérieure, et à souder la paroi de matière plastique moulée en rotation à cette projection extérieure; il consiste à réaliser la partie de manchon sous la forme d'un collier dans lequel passe la pièce rapportée; il consiste à réaliser la partie de manchon sous la forme d'un élément creux dans lequel vient se loger une extrémité de la pièce rapportée; il consiste à refroidir une zone intérieure de la partie de manchon se trouvant au voisinage de la pièce rapportée pendant le moulage rotatif, pour maintenir cette zone intérieure essentiellement solide. De préférence, la matière plastique de la paroi moulée en rotation et celle de la partie de manchon sont des matériaux compatibles de façon que le collage soit formé par soudure ou fusion de la paroi de matière plastique sur la partie du manchon. Par suite, dans une disposition préférée, on envisage qu'au moins la zone extérieure de la partie de manchon (c'est-à-dire la zone de la partie de manchon la plus éloignée de la pièce rapportée) puisse fondre pour se souder à la matière plastique fondue de la paroi pendant le moulage rotatif. La zone extérieure de la partie de manchon peut comporter une projection extérieure (telle qu'un rebord faisant saillie radialement) qui facilite le collage, et en particulier la soudure, entre la paroi moulée e, rotation et la projection de la partie de manchon. La partie de manchon doit typiquement être un collier dans lequel passe la pièce rapportée, bien qu'on envisage que la partie de manchon puisse présenter d'autres formes telles que par exemple une forme de coupelle ou la forme d'un élément creusé de la même manière dans lequel vient se loger une extrémité de la pièce rapportée. En outre, selon la présente invention, celle-ci concerne un article comportant une pièce rapportée à l'intérieur de celui-ci lorsqu'il est moulé en rotation par le procédé selon l'invention. Une forme de réalisation du procédé de moulage rotatif selon l'invention d'un article comportant une pièce rapportée dans une paroi de matière plastique de celui-ci, sera maintenant décrite, simplement à titre d'exemple, en se référant au dessin de la figure unique ci-jointe qui représente une partie de la paroi de l'article (en coupe) avec la pièce rapportée passant à travers celle-ci. L'article à former comporte une paroi de matière plastique 1 à travers laquelle passe un arbre métallique cylindrique 2. La paroi 1 peut être constituée par un élément en forme de feuille, ou peut être fermée de manière à former une structure creuse (telle qu'un élément de bille sphérique ou un élément de rouleau) auquel cas l'arbre 2 peut traverser complètement la structure la structure creuse (par exemple diamétralement dans le cas d'un élément de bille sphérique). La paroi 1 doit être moulée en rotation dans une matière plastique, de façon que le moulage soit effectué autour de l'arbre 2 dans un instrument de moulage rotatif (non représenté). Avant de mettre en place l'arbre 2 dans l'instrument de moulage, un collier de matière plastique moulé par injection 3, de configuration généralement annulaire, est poussé sur l'arbre 2 de manière à former un ajustage d'étanchéité serré avec celui-ci. Cet ajustage est de préférence tel qu'une face intérieure cylindrique 4 du collier soit poussée par l'élasticité de la matière plastique pour venir buter face contre face de manière étanche contre la face cylindrique de l'arbre 2. Le collier 3 comprend une collerette annulaire 5 faisant saillie vers l'extérieur sur le collier, et cette collerette est placée de manière à coïncider avec la position dans laquelle la paroi 1 doit venir s'engager sur l'arbre 2 par l'intermédiaire du collier 3. Le collier 3 est moulé par injection dans une matière plastique compatible avec la matière plastique dans laquelle la paroi 1 doit être moulée en rotation (en ce sens que les deux matériaux doivent être soudés ensemble par chauffage et refroidissement) - de préférence, le collier 3 et la paroi 1 doivent être,réalisés dans la même matière plastique. Comme variante à la solution consistant & emboîter le collier 3 en le poussant sur l'arbre 2, ce collier 3 peut être moulé par injection in situ sur l'arbre 2 - en formant là encore un joint d'étanchéité serré entre les faces en butée du collier et de l'arbre. L'arbre 2 muni de son collier emboîté 3, est monté dans l'instrument de moulage rotatif et la paroi 1 est moulée en rotation de manière classique. Pendant ce moulage, l'instrument est chauffé et la matière plastique fondue coule, sous l'effet de la pesanteur, sur la face de l'instrument lorsque celui-ci est entrainé lentement en rotation, ou s'effondre pour constituer l'épaisseur de la paroi 1, de façon qu'une face de cette paroi vienne buter et se conformer au profil de l'instrument de moulage. Pendant ce moulage rotatif, au moins la collerette 5 du collier est suffisamment chauffée et peut fondre pour se coller par soudure au matériau de la paroi 1 lorsque l'instrument de moulage est ensuite refroidi. Le collier 3 peut éventuellement être chauffé en totalité par l'instrument de moulage pour réduire son contact d'étanchéité sur l'arbre 2. Cependant, lorsque l'instrument et la matière plastique refroidissent, la mémoire de la matière plastique du collier 3 a pour résultat que le collier revient à son engagement d'étanchéité serré sur l'arbre 2. Si cela est nécessaire, la zone intérieure du collier 3 c'est-à-dire la matière plastique du collier 3, située juste au voisinage de sa face cylindrique 4, peut être refroidie pendant le processus de moulage de façon que l'engagement d'étanchéité serré entre le collier et l'arbre soit maintenu. Ce refroidissement est convenablement obtenu en utilisant une pièce rapportée tubulaire creuse, comme indiqué en 2a, et en faisant passer un fluide de refroidissement dans la pièce rapportée. REVENDICATIONS 1) Procédé de moulage rotatif d'un article comportant une pièce rapportée dans une paroi en matière plastique (1) de celui-ci, procédé caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser une partie de manchon en matière plastique à l'intérieur de laquelle la pièce rapportée vient s'engager de manière étanche, la partie de manchon étant placée sur la pièce rapportée dans une position qui doit coïncider avec une paroi de matière plastique (1) devant être moulée en rotation, à placer la pièce rapportée et la partie de manchon dans un instrument de moulage rotatif et à mouler en rotation la paroi de matière plastique pour former l'article de façon que la matière plastique de la paroi se colle dans un engagement d'étanchéité sur la partie de manchon. 2*) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à mouler la partie de manchon in situ sur la pièce rapportée. 3) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à pré-mouler la partie de manchon et à ajuster cette partie sur la pièce rapportée. 4e) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à former la partie de manchon par moulage par injection. ') Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à former une liaison par soudure entre la paroi de matière plastique et la partie de manchon pendant le moulage rotatif. 6') Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il consiste à former la soudure entre la paroi de matière plastique moulée en rotation et une zone extérieure de la partie de manchon. 7') Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste & munir la partie de manchon d'une projection extérieure, et à souder la paroi de matière plastique moulée en rotation à cette projection extérieure. 8-) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser la partie de manchon sous la forme d'un collier (3) dans lequel passe la pièce rapportée. 9e) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser la partie de manchon sous la forme d'un élément creux dans lequel vient se loger une extrémité de la pièce rapportée. ') Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à refroidir une zone intérieure de la partie de manchon se trouvant au voisinage de la pièce rapportée pendant le moulage rotatif, pour maintenir cette zone intérieure essentiellement solide. 11') Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser une pièce rapportée creuse et à refroidir la zone intérieure de la partie de manchon en faisant passer un fluide de refroidissement dans la pièce rapportée.