Brevet FR2668095A1 — publié le 19920424

Procédé de surmoulage d'au moins un joint d'étanchéité sur une pièce, outil de mise en oeuvre et pièce munie d'un tel joint. L'invention concerne un procédé de surmoulage d'au moins un joint d'étanchéité sur une pièce ainsi qu'un outil pour la mise en oeuvre du procédé. L'invention concerne en outre la pièce munie d'un joint surmoulé selon le procédé de l'invention. L'invention concerne notamment l'étanchéité d'un couvercle de réservoir, d'un couvercle de radiateur d'automobile, d'un bottier de renvoi de réducteur mécanique tel que, par exemple, un bottier de commande d'un lève-vitres électrique, etc. L'étanchéité d'un réservoir et en particulier d'un radiateur d'automobile est obtenue au moyen d'un joint en élastomère qui est serré entre les deux éléments constitutifs que sont le corps et le couvercle, ce dernier étant généralement en matière plastique, tandis que la fixation du corps et du couvercle s'effectue, par exemple, par sertissage. L'assemblage des trois éléments mentionnés ci-avant (couvercle, joint et corps) est souvent laborieux et nécessite des montages particuliers. Pour disposer un joint comme mentionné, on peut le déposer dans une rigole ou contre un épaulement et fixer ensuite les deux éléments qui viennent l'enserrer . On comprend qu'un tel assemblage est difficile, peu fiable et nécessite un fournisseur particulier pour le joint. Il est encore possible de procéder à un collage, graissage, ou à une adhérisation, mais en plus des inconvénients susmentionnés, il faut alors que les matériaux utilisés soient compatibles. Il est clair qu'un mauvais montage d'un joint peut provoquer des fuites et en conséquence un mauvais fonctionnement du système, voire des détériorations irrémédiables. C'est pour palier au moins en partie ces inconvénients que l'inventeur propose un nouveau procédé qui est remarquable en ce qu'il consiste à: a) ménager sur la pièce à équiper, une gouttière munie de deux parois sensiblement parallèles entre elles, à l'endroit destiné à recevoir le joint; b) enserrer la pièce obtenue entre deux matrices dont l'une, dite de maintien, épouse au moins en partie ladite pièce et dont l'autre, dite de déformation, présente une rainure qui est ménagée en regard de la gouttière de la pièce et qui présente des moyens pour déformer localement et de manière permanente au moins l'un des côtés de la gouttière en resserrant en partie ses parois l'une vers l'autre dans la zone de sa partie ouverte, tout en assurant une étanchéité entre les matrices de part et d'autre de la gouttière et de la rainure;; c) surmouler le joint dans l'espace délimité par la gouttière ainsi déformée de la pièce et la rainure de la matrice de déformation; d) démouler la pièce munie de son joint. Un mode de réalisation préféré est remarquable en ce que les moyens de déformation de la matrice de déformation comportent sur l'un au moins des côtés de la rainure de ladite matrice et à son voisinage, une nervure destinée à pénétrer au cours de l'opération b) dans la matière de la pièce du côté correspondant de sa gouttière tandis que la pièce est maintenue latéralement au moins de ce côté par une partie adéquate de l'une des matrices pour que la déformation se fasse vers l'intérieur de ladite gouttière. Avantageusement dans ce cas, la nervure de la matrice de déformation est ménagée à une petite distance de la rainure et présente une section transversale sensiblement triangulaire. Toutefois, ladite nervure peut être aménagée au voisinage immédiat de la rainure et former un rebord en saillie à ladite rainure. Un autre mode de réalisation est remarquable en ce qu'au cours de l'opération a), on ménage sur l'un au moins des côtés de la gouttière de la pièce une lèvre en saillie, et en ce que les moyens de déformation de la matrice de déformation comportent sur le côté de la rainure de ladite matrice, et à son voisinage immédiat, qui correspond au côté de la lèvre, une empreinte en creux ouverte dans ladite rainure et évasée vers l'extérieur pour déformer ladite lèvre vers l'intérieur de la gouttière au moment de ltopération b). Dans tous les cas, il est avantageux d'obtenir la pièce à équiper par moulage au moyen de deux matrices de moulage et à utiliser pour l'opération b) comme matrice de maintien, la matrice de moulage dite femelle par rapport à la constitution de la gouttière de ladite pièce. Il est clair que sur une pièce non moulée, il serait très difficile d'obtenir une gouttière de la forme obtenue avec le procédé selon l'invention, et avec une pièce moulée, ceci serait même quasiment impossible, sans recourir à 11 invention. La matière utilisée pour la pièce est par exemple une matière thermoplastique chargée ou non, par exemple de fibres de verre, mais il peut s'agir aussi d'un alliage métallique. La matière pour confectionner le joint est avantageusement un élastomère du type silicone par exemple. L'invention concerne bien évidemment aussi une pièce, tel un radiateur d'automobile ou un bottier de renvoi, ou similaire, munie d'un joint qui est surmoulé et qui est maintenu dans une gouttière selon le procédé susmentionné. L'invention concerne encore une matrice de déformation et de surmoulage pour effectuer le surmoulage d'un joint sur une pièce, selon ledit procédé. La matrice présente à cet effet au moins une rainure flanquée sur au moins l'un de ses côtés d'une nervure ou d'une empreinte en creux ouverte dans ladite rainure et évasée vers l'exté- rieur. L'invention sera bien comprise et d'autres particularités apparattront à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels: - les figures 1A à 1G montrent schématiquement en coupe sept phases successives du procédé selon l'invention, - les figures 2C, 2D et 2F montrent schématiquement à plus grande échelle une partie des figures respectivement 1C, 1D ou 1E et 1F ou 1G, - les figures 3C, 3D, 3F et respectivement 4C, 4D, 4F corres pondent respectivement aux figures 2C, 2D et 2F selon deux autres modes de réalisation du procédé. - la figure 5 montre en partie une application du procédé selon 11 invention. Les exemples représentés sont basés sur une pièce à équiper, qui est préalablement moulée. La figure 1A montre la phase de moulage d'une pièce au moyen de deux matrices 1 et 2 qui sont représentées en contact, sur ladite figure 1A. L'espace réservé entre les matrices 1 et 2 est destiné à recevoir par injection ou autre, la matière constitutive de la pièce, par exemple un thermoplastique chargé de fibres de verre. La figure 1B montre la pièce moulée 3 ainsi obtenue après séparation des matrices, ladite pièce étant laissée dans la matrice 2. I1 y a lieu de constater ici que la matrice 1 comporte une nervure 4 (figure 1A) destinée à réaliser une gouttière 5 dont les parois sont sensiblement parallèles entre elles (figures 1B et lC) dans la pièce 3, étant entendu que la nervure 4 comme la gouttière 5, s'étendent en fait chacune selon une courbe généralement fermée comme par exemple un parallélogramme, un ovale, un cercle, etc. La matrice 2 est ensuite transférée vers le poste de la figure 1C muni d'une matrice de déformation 6 (ou de manière correspondante c1 est évidemment la matrice 6 qui vient remplacer la matrice 1 de la figure 1A). La matrice 6 des figures 1C à 1F, dite de déformation et de surmoulage, comporte une rainure 7 destinée à venir en regard de la gouttière 5 de la pièce 3. On peut voir plus dans le détail cette partie de la matrice 6 et la partie correspondante de la pièce 3 sur la figure 2C. Comme le montre bien cette figure 2C, la rainure 7 comporte sur chacun de ses côtés une nervure 8, ici de section transversale triangulaire dont l'un des sommets est dirigé vers la pièce 3. La matrice 6, comme le montrent les figures 1C à 1F, comporte en outre une partie en saillie 9 destinée à venir épouser l'intérieur de la pièce 3 à la manière de la matrice I de la figure 1A. La matrice 6 est mue perpendiculairement au plan du joint de la meme manière que la matrice 1 pour venir en contact de manière étanche avec la matrice 2 (figures 1D et 2D). Au cours de cette opération (figures 1D, 2D), les nervures 8 pénètrent dans la matière de la pièce 3 de part et d'autre de la gouttière 5, ce qui provoque une déformation localisée de celle-ci et plus particulièrement un resserrement vers l'intérieur de ses parois, lui conférant une section trapézoïdale dont la grande base est formée par le fond de la gouttière. Comme le montre en outre la figure ID, les côtés de la pièce 3 sont parfaitement maintenus dans la matrice 2 et par la partie 9 de la matrice 6, ce qui oblige par cette compression latérale à une déformation vers l'intérieur de la gouttière 5. De la phase 1D, 2D, il suffit alors de surmouler sur la pièce 3 le joint, par exemple par injection de silicone dans l'espace délimité par la rainure 7 et la gouttière 5 déformée au cours de l'opération précédente. De la sorte, on obtient un joint 10 visible sur les figures 1E, 1F, 1G, 2F et 5. Le joint 10 une fois surmoulé (figure 1E), on sépare les matrices (figures 1F et 2F) et on démoule la pièce 3 (figures 1G). La pièce 3 comporte ainsi un joint 10 parfaitement maintenu grâce à la forme donnée à la gouttière 5. Au moment de la déformation, la pièce 3 peut encore être à une température appropriée due au moulage qui précède, celle-ci pouvant toutefois être en outre obtenue ou maintenue en chauffant la matrice 2. Les figures 3C, 3D et 3F et 4C, 4D et 4F, qui correspondent aux figures 2C, 2D et 2F, montrent toutefois des modes de réalisation un peu différents. Sur les figures 3C, 3D et 3F, la rainure 7' de la matrice 6' présente des nervures 8' un peu différentes puisque celles-ci forment en quelque sorte des rebords en saillie à ladite rainure 7', tandis que la pièce 3 est pourvue de la même gouttière 5. De la sorte, le joint 10' est peu différent du joint 10 des figures précédentes, mais la matière de la pièce 3 finie est en léger retrait au niveau de l'ancrage du joint. Les figures 4C, 4D et 4F montrent par contre un procédé original où, à partir d'une pièce 3', on forme une gouttière 5 pourvue de deux lèvres latérales 11 (figure 4C), tandis que la matrice 6" qui comporte une rainure 7" n'est pas flanquée latéralement de nervures mais au contraire d'empreintes en creux 8" qui débouchent dans ladite rainure 7" et qui sont évasées vers l'extérieur. Comme le montrent bien les figures 4D et 4F, les empreintes 8" sont destinées à pincer vers l'intérieur les lèvres 11 pour former l'espace d'injection représenté à la figure 4D et donc le joint surmoulé 10" de la figure 4F. L'invention concerne évidemment de très nombreuses applications comme déjà dit. La figure 5 représente, à titre d'exemple et en partie, un corps 12 de radiateur d'automobile pourvu d'un couvercle en matière thermoplastique 13 qui est serti sur ledit corps 12. Le couvercle 13 analogue à la pièce 3 ou 3' des figures précédentes comporte un joint 10 qui est réalisé de la manière précédemment décrite à propos desdites figures. Pour d'autres applications, il est possible d'imaginer la réalisation de plusieurs joints, par exemple concentriques. Par ailleurs, si les modes de réalisation du procédé selon l'invention préconisent une déformation de part et d'autre de la gouttière 5, cette déformation pourrait n'être qu'unilatérale au moyen d'une seule nervure 8, 8' ou une seule empreinte 8" et au besoin, pour les nervures, le maintien latéral de la pièce pourrait éventuellement n'être prévu que d'un seul côté (du côté de ladite nervure). En outre, comme déjà dit, la matière de la pièce peut aussi être métallique. Enfin, si la pièce est ici moulée, il peut paraitre avantageux d'utiliser la matrice 2 de moulage. On peut toutefois utiliser une autre matrice que celle du moulage. La pièce 3, 3' peut d'ailleurs ne pas être moulée, la matrice 2 étant alors spécifique au maintien, et c'est pourquoi l'expression "surmoulage" doit être prise dans son acception la plus large. REVENDICATIONS 1) Procédé de surmoulage d'au moins un joint d'étanchéité (10,10',10") sur une pièce (3,3'), caractérisé en ce qu'il consiste à: a) ménager sur la pièce (3,3') à équiper, une gouttière (5) munie de deux parois sensiblement parallèles entre elles, à l'endroit destiné à recevoir le joint; b) enserrer la pièce obtenue entre deux matrices (2;;6,6',6") dont l'une (2), dite de maintien, épouse au moins en partie ladite pièce et dont l'autre (6,6',6"), dite de déformation, présente une rainure (7,7',7") qui est ménagée en regard de la gouttière (5) de la pièce et qui présente des moyens pour déformer localement et de manière permanente au moins l'un des côtés de la gouttière en resserrant en partie ses parois l'une vers l'autre dans la zone de sa partie ouverte, tout en assurant une étanchéité entre les matrices de part et d'autre de la gouttière et de la rainure; c) surmouler le joint (10,10',10") dans l'espace délimité par la gouttière (5) ainsi déformée de la pièce (3,3') et la rainure (7,7',7") de la matrice de déformation (6,6',6"); d) démouler la pièce munie de son joint. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de déformation de la matrice de déformation (6,6') comportent sur l'un au moins des côtés de la rainure (7,7') de ladite matrice et à son voisinage, une nervure (8,8') destinée à pénétrer au cours de l'opération b) dans la matière de la pièce (3) du côté correspondant de sa gouttière (5) tandis que la pièce est maintenue latéralement au moins de ce côté par une partie adéquate de l'une des matrices pour que la déformation se fasse vers l'intérieur de ladite gouttière. 3) Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la nervure (8) de la matrice de déformation (6) est ménagée à une petite distance de la rainure (7) et présente une section transversale sensiblement triangulaire. 4) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la nervure 8' de la matrice de déformation est aménagée au voisinage immédiat de la rainure (7') et forme un rebord en saillie à ladite rainure. 5) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au cours de l'opération a), on ménage sur l'un au moins des côtés de la gouttière (5) de la pièce (3') une lèvre (11) en saillie, et en ce que les moyens de déformation de la matrice de déformation (6") comportent sur le côté de la rainure (7") de ladite matrice, et à son voisinage immédiat, qui correspond au côté de la lèvre, une empreinte en creux (8") ouverte dans ladite rainure (7") et évasée vers l'extérieur pour déformer la lèvre (11) vers l'intérieur de la gouttière au moment de l'opération b). 6) Procédé selon l'une des revendication 1 à 5, caractérisé en ce qu'il consiste à obtenir la pièce (3,3') à équiper par moulage au moyen de deux matrices de moulage et à utiliser pour l'opération b) comme matrice de maintien (2), la matrice de moulage dite femelle par rapport à la constitution de la gouttière (5) de ladite pièce. 7) Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la matière utilisée pour la pièce (3,3') est une matière thermoplastique éventuellement chargée. 8) Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la matière utilisée pour la pièce (3,3') est un alliage métallique. 9) Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la matière utilisée pour le joint (10,10',10") est un élastomère. 10) Pièce (3,3',13) munie d'un joint d'étanchéité (10,10',10"), caractérisée en ce que son joint est surmoulé et maintenu dans une gouttière (5) selon le procédé de l'une quelconques des revendications 1 à 9. 11) Matrice de déformation (6,6') et de surmoulage pour effectuer le surmoulage d'un joint (10,10') sur une pièce (3) selon le procédé de l'une des revendications 1 à 4 ou 6 à 9, caractérisée en ce qu'elle présente au moins une rainure (7,7') flanquée sur au moins l'un de ses côtés d'une nervure (8,8'). 12) Matrice de déformation et de surmoulage pour effectuer le surmoulage d'un joint (10") sur une pièce (3') selon le procédé de l'une des revendications 1, 5 ou 6 à 9, caractérisée en ce qu'elle présente une rainure (7") flanquée sur au moins l'un de ses côtés d'une empreinte (8") en creux ouverte dans ladite rainure (7") et évasée vers l'extérieur.