Brevet FR2707205A1 — publié le 19950113

"Procédé pour le surmoulage d'un insert dont une partie au moins est fragile et moule pour presse de surmoulage propre à la mise en oeuvre d'un tel procédé" La présente invention concerne d'une manière générale le surmoulage, c'est-à-dire l'enrobage au moins partiel, par de la matière synthétique thermoplastique, d'un insert dûment placé en saillie à cet effet dans la cavité de moulage, ou empreinte, d'un moule approprié. En pratique, il est procédé par injection, et, pour résister à la pression de moulage correspondante, aussi bien que pour résister à la température, le moule mis en oeuvre est métallique. La présente invention vise plus particulièrement le cas où une partie au moins de l'insert, celle destinée à rester à l'air libre, est fragile. C'est le cas, par exemple, des ampoules électriques, ou lampes, sur le pied desquelles, conjointement avec les contacts avec lesquels est en prise ce pied, il s'agit de surmouler un corps en matière isolante en vue de l'obtention d'un ensemble "connectable", c'est-à-dire d'un ensemble avantageusement susceptible d'être directement connecté à un quelconque support d'alimentation approprié, par simple engagement sur celui-ci. Il convient, évidemment, de laisser à l'air libre une fraction au moins de la partie en verre, communément appelée ballon, d'une telle ampoule électrique. A la fermeture du moule, cette partie en verre risque de se briser. Il en est d'autant plus ainsi gue, dans la pratique, les ampoules électriques en cause présentent une géométrie relativement incertaine, leur section transversale étant par exemple plus ou moins ovale au lieu d'être rigoureusement circulaire, et que, d'une fabrication à une autre, elles présentent conjointement des différences de cotes non négligeables. Le surmoulage de ces ampoules électriques se trouve par ailleurs conjointement compliqué par le fait, d'une part, que, pour assurer toute la continuité électrique nécessaire, il convient d'éviter que la matière synthétique thermoplastique injectée ne s'insère entre les conducteurs d'une telle ampoule et les contacts avec lesquels son pied est en prise, et que, d'autre part, il convient d'éviter à son ballon un choc thermique susceptible également d'en entraîner le bris. La présente invention a d'une manière générale pour objet des dispositions permettant de surmonter de manière très simple ces difficultés. De manière plus précise, elle a tout d'abord pour objet un procédé pour le surmoulage d'un insert dont une partie au moins est fragile, ce procédé étant, suivant un premier aspect, caractérise d'une manière générale en ce que, dans la cavité de moulage du moule mis en oeuvre, on enserre au moins partiellement la partie fragile de l'insert dans une enveloppe en matière synthétique ; elle a encore pour objet un moule pour presse de surmoulage caractérisé en ce que, pour la mise en oeuvre du procédé précédent, il comporte, dans sa cavité de moulage, une telle enveloppe en matière synthétique. Cette enveloppe en matière synthétique, qui peut être monobloc ou être faite de plusieurs parties fixes ou mobiles, et dont la matière synthétique constitutive est évidemment choisie de manière à résister à la température de moulage, assume avantageusement par elle-même une pluralité de fonctions. Tout d'abord, elle protège avantageusement la partie fragile de l'insert à la fermeture du moule et, par son élasticité naturelle, dont il resulte au moins localement une certaine compressibilité, elle absorbe avantageusement les éventuelles variations de géométrie et/ou de cotes de cette partie fragile. Conjointement, en résistant, sans céder, à la pression, elle assure toute l'étanchéité nécessaire entre la partie de l'insert qui est plus spécifiquement surmoulée et la partie, fragile, de cet insert qui doit au contraire rester à l'air libre. Cette double exigence, de compressibilité et de résistance à la pression, étant au moins apparemment contradictoire, il est apparu, suivant l'invention, qu'un compromis avantageux pouvait être trouvé à ce sujet en choisissant une matière synthétique dont la dureté est comprise entre 70" et 90" Shore, en étant de préférence voisine de 80" Shore. Enfin, l'enveloppe en matière synthétique mise en oeuvre suivant l'invention ménage avantageusement la partie fragile de l'insert en absorbant le choc thermique dont elle est l'objet. Pour minimiser encore ce choc thermique, et s'agissant plus précisément du surmoulage d'une ampoule électrique engagée par son pied sur des contacts qui sont en liaison électrique avec des organes de connexion à laisser à l'air libre, il est prévu, suivant un deuxième aspect de l'invention, de disposer le seuil d'injection de la cavité de moulage à distance de ces contacts, entre ceux-ci et le fond de la cavité de moulage opposé à la partie fragile, ou ballon, de l'ampoule électrique. Outre que ce seuil d'injection se trouve ainsi éloigné du ballon de l'ampoule électrique, il se trouve également avantageusement éloigné de ses contacts. I1 en résulte avantageusement à l'injection une fermeture de ces contacts sur le pied de l'ampoule électrique plutôt qu'une ouverture par rapport à celui-ci, ce qui assure toute la continuité électrique souhaitée entre ces contacts et les conducteurs auxquels ils sont appliqués, sans insertion de matière synthétique entre eux et ces conducteurs. Enfin, appliqué au surmoulage d'une ampoule électrique, le procédé suivant l'invention permet avantageusement d'obtenir directement en une seule phase l'ensemble "connectable" que constitue ensuite cette ampoule électrique avec ses contacts, les organes de connexion en liaison électrique avec ces contacts, et le corps en matière isolante surmoulé autour de ceux-ci, en assurant de surcroît, du seul fait du surmoulage correspondant, toute l'étanchéité souhaitable autour de ces contacts. Ce dernier avantage apparaîtra mieux si l'on rappelle que, usuellement, à ce jour, pour l'obtention d'un ensemble "connectable" comparable, il faut normalement intervenir en trois phases, à savoir une phase de moulage pour la réalisation d'un corps en matière isolante, une phase de montage pour l'insertion dans ce corps d'une plaquette portant les contacts, et, par l'intermédiaire de ceux-ci, l'ampoule électrique, et une phase de collage pour solidariser cette plaquette à ce corps, sans qu'une réelle étanchéité soit cependant assurée entre les contacts et les conducteurs de l'ampoule électrique. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels la figure 1 est, avec un arrachement local, une vue en élévation d'un ensemble "connectable" obtenu par surmoulage d'une ampoule électrique suivant le procédé de l'invention ; la figure 2 est une vue de côté de cette seule ampoule électrique, des contacts avec lesquels elle est en prise par son pied, et des organes de connexion avec lesquels ceux-ci sont en liaison électrique la figure 3 est, à la manière de la figure 2, une vue de côté d'un de ces contacts et de l'organe de connexion correspondant la figure 4 est, à échelle différente, une vue en coupe longitudinale d'un moule suivant l'invention ; la figure 5 est une vue partielle en coupe transversale de ce moule, suivant la ligne V-V de la figure 4 la figure 6 est une vue partielle en coupe longitudinale qui, analogue à celle de la figure 4, se rapporte à une variante de réalisation 7 La figure 7 est une vue en coupe longitudinale qui, analogue elle aussi à celle de la figure 4, se rapporte à une autre variante de réalisation. Tel qu'explosé précédemment, il s'agit, globalement, du surmoulage d'un insert 10 dont une partie 11 au moins est fragile. Les figures illustrent à titre d'exemple l'application de l'invention au cas où l'insert 10 est une ampoule électrique 12 engagée par son pied 13 sur des contacts 14 pour l'obtention d'un ensemble 15 susceptible d'être directement connecté à un quelconque support d'alimentation non représenté. La partie en verre de l'ampoule électrique 12, ou une fraction substantielle, au moins, de celle-ci, est à laisser à l'air libre. Elle constitue ici la partie fragile 11. Dans la forme de réalisation représentée, les conducteurs 16 de l'ampoule électrique 12 sont simplement repliés en U sur le pied 13 à leur sortie de celui-ci, et les contacts 14, qui sont en pratique au nombre de deux, et dont un est représenté isolément sur la figure 3, sont des lyres, qui, engagées à frottement sur le pied 13, portent élastiquement sur la partie ainsi repliée de ces conducteurs 16. Bien entendu, les contacts 14 sont en liaison électrique avec des organes de connexion 17 qui, eux aussi, sont à laisser à l'air libre. Dans la forme de réalisation représentée, ces organes de connexion 17 sont de simples broches plates. Chacun d'eux est en principe d'un seul tenant avec le contact 14 auquel il est associé, l'ensemble venant d'un seul et même flan métallique, par découpe et pliage de celui-ci. Les dispositions qui précèdent sont bien connues par elles-mêmes, et, ne relevant pas en propre de la présente invention, elles ne seront pas décrites plus en détail ici. Il s'agit en effet ici d'assurer le surmoulage sur les contacts 14 d'un corps 18 en matière isolante. Dans la forme de réalisation représentée, ce corps 18 comporte, successivement, à titre d'exemple, deux tronçons, à savoir, autour des contacts 14, un premier tronçon 18A, qui, de diamètre moindre, est massif, et, autour des organes de connexion 17, un deuxième tronçon 18B, qui, de diamètre supérieur au tronçon 18A précédent, tout en étant d'un seul tenant avec celui-ci, est tubulaire, pour laisser à l'air libre, comme recherché, ces organes de connexion 17. Ce deuxième tronçon 18B du corps 18 forme donc une cavité 19 autour des organes de connexion 17 dans la forme de réalisation représentée. Pour la formation du corps 18, il est mis en oeuvre, de manière connue en soi, un moule 20, du type de ceux équipant usuellement les presses de surmoulage. Un tel moule 20 étant lui aussi bien connu par luimême, et ne relevant pas en propre de la présente invention, il ne sera pas non plus décrit dans tous ses détails ici. Seuls en seront décrits les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention. Globalement, et de manière connue en soi, ce moule 20 comporte au moins deux parties 20A, 20B, à savoir, une partie haute 20A, du côté de laquelle se fait l'injection, et une partie basse 20B du côté de laquelle se fait l'éjection. Ces deux parties 20A, 20B sont mobiles l'une part rapport à l'autre suivant une direction D1, qui est, par exemple, et tel que représenté, une direction verticale, et, comme représenté à la figure 4, elles sont susceptibles d'être affrontées l'une à l'autre suivant un plan de joint 21, en définissant alors entre elles une cavité de moulage 22. Pour l'essentiel, le plan de joint 21 s'étend globalement transversalement par rapport à la direction D1 ; il est donc pour l'essentiel horizontal dans les formes de réalisation représentées. Dans la forme de réalisation plus particulièrement représentée sur les figures 4 et 5, la cavité de moulage 22 s'étend suivant la direction D1. Le plan de joint 21 s'étend donc transversalement par rapport à cette cavité de moulage 22. Dans la forme de réalisation plus particulièrement représentée sur les figures 4 et 5, la partie haute 20A du moule 20 est par ailleurs massive et monobloc. Au contraire, sa partie basse 20B comporte, d'une part une semelle 24, et, d'autre part, pour la définition du plan de joint 21 et de la cavité de moulage 22, deux coulisseaux 25, qui sont montés mobiles l'un par rapport à l'autre sur la semelle 24 suivant une direction D2 orthogonale à la direction D1. Cette direction D2 est donc en pratique horizontale. Extérieurement, les coulisseaux 25 sont chacun en forme de coin. Ils présentent donc chacun respectivement des pentes de verrouillage 26 par lesquelles ils sont en prise avec des pentes de verrouillage 27 prévues de manière complémentaire sur la partie haute 20A. La partie haute 20A porte conjointement des doigts 28, qui s'étendent en oblique de part et d'autre de la direction D1, en s'écartant l'un de l'autre, ou les uns des autres, au fur et à mesure qu'ils se rapprochent de la partie basse 20B, et qui, chacun respectivement, sont en prise à coulissement avec des perçages 30 de cette partie basse 20B après traversée du plan de joint 21. Ainsi, lorsque les deux parties 20A, 20B du moule 20 sont écartées l'une de l'autre, la partie haute 20A provoque par ses doigts 28 l'écartement l'un par rapport à l'autre des coulisseaux 25 de la partie basse 20B. En pratique, dans la forme de réalisation représentée, c'est la partie basse 20B qui doit porter l'insert 10, suivant la direction D1, et, donc, perpendiculairement au plan de joint 21. La semelle 24 de cette partie basse 20B porte donc en saillie un noyau 31 pour la formation de la cavité 19 du corps 18, et, à sa surface supérieure, ce noyau 31 présente des fentes 32 pour l'engagement des organes de connexion 17. Suivant l'invention, on enserre au moins partiellement, dans la cavité de moulage 22 du moule 20, la partie fragile 11 de l'insert 10 dans une enveloppe 34 en matière synthétique. S'agissant, en pratique, du surmoulage d'une ampoule électrique 12, l'enveloppe 34 est en forme générale de coiffe, pour enserrer sur toute sa surface la partie fragile 11, c'està-dire la partie du ballon de cette ampoule électrique 12 à laisser à l'air libre. Cette enveloppe 34 forme donc intérieurement, suivant la direction D1, une empreinte à fond borgne 35. Dans la forme de réalisation plus particulièrement représentée sur les figures 4 et 5, l'enveloppe 34 est enchâssée dans la partie haute 20A du moule 20 qui la porte. Autrement dit, à l'exclusion du plan de joint 21, jusqu'auquel elle s'étend en affleurant en pratique à ras avec celui-ci, cette enveloppe 34 est tout entière confinée dans une cavité 36 prévue pour elle dans cette partie haute 20A du moule 20. Par exemple, elle est simplement engagée avec un léger serrage dans cette cavité 36. En variante, et tel que schématisé en traits interrompus sur la figure 4, elle peut être assujettie à la partie haute 20A du moule 20 par une ou plusieurs vis 37. Quoi qu'il en soit, on choisit pour matière synthétique constitutive de cette enveloppe 34 une matière synthétique dont la dureté est comprise entre 70 et 90 Shore, en étant de préférence voisine de 80 Shore. A titre indicatif, et sans qu'il puisse en résulter une limitation pour l'invention, il sera précisé que des résultats particulièrement satisfaisants sont obtenus avec une matière synthétique à base de silicone et au moins partiellement vulcanisée. Par exemple, on peut choisir pour base un silicone du type de ceux vendus par la société RHONE-POULENC sous la référence 785-80. Il s'agit en pratique d'une base pâteuse à laquelle on adjoint au moins un agent de vulcanisation, et on chauffe l'ensemble le temps nécessaire à la vulcanisation recherchée. La technique en la matière étant bien connue par elle-même, elle ne sera pas décrite plus en détails ici. Il suffira d'indiquer que le temps de vulcanisation est d'environ 7 mn. Préférentiellement, et tel que représenté dans la forme de réalisation de la figure 4, on prévoit dans l'enveloppe 34 une armature 38. Cette armature 38, qui s'étend annulairement autour de l'empreinte à fond borgne 35 de l'enveloppe 34, s'étend sensiblement perpendiculairement au plan de joint 21, et, donc, parallèlement à la direction D1. Préférentiellement, tout en butant contre le fond de la cavité 36 de la partie haute 20A du moule 20, elle s'arrête à distance du plan de joint 21, pour éviter un poinçonnage de l'enveloppe 34 à son droit lors de la fermeture du moule 20. De préférence, également, et pour la même raison, l'extrémité de l'armature 38 est globalement arrondie du côté du plan de joint 21. Dans la forme de réalisation représentée, l'armature 38 s'etend au tiers de l'épaisseur de l'enveloppe 34 par rapport à l'empreinte à fond borgne 35 de celle-ci. Quoi qu'il en soit, l'armature 38 est plus ou moins rigide. Par exemple, elle est réalisée en métal. Par exemple, également, l'enveloppe 34 est surmoulée sur elle. Outre qu'elle améliore la résistance à la pression de l'enveloppe 34 au moulage, elle constitue, pour cette enveloppe 34, un radiateur susceptible d'accélérer l'évacuation des calories auxquelles elle est soumise. Pour favoriser, encore, cette évacuation de calories, des perçages 40 sont prévus dans la partie haute 20A du moule 20 pour la circulation d'un fluide de refroidissement, notamment au droit de l'armature 38. Préférentiellement, s'agissant, comme indiqué, du surmoulage d'une ampoule électrique 12 engagée par son pied 13 sur des contacts 14, on dispose le seuil d'injection 41 de la cavité de moulage 22 à distance de ces contacts 14, entre ceux-ci et le fond 44 de la cavité de moulage 22 opposé au ballon de cette ampoule électrique 12. L'injection de matière synthétique dans la cavité de moulage 22 se fait donc dans un sens favorable à la fermeture de ces contacts 14 et le développement d'une gaine froide à l'intérieur de cette cavité de moulage 22 se fait conjointement de manière elle aussi favorable. Dans la forme de réalisation plus particulièrement représentée sur les figures 4 et 5, et tel que représenté en traits continus sur celles-ci, le seuil d'injection 41 est implanté au voisinage de l'épaulement 45 correspondant à la délimitation entre les deux tronçons 18A, 18B du corps 18 à former, sous cet épaulement 45. En variante, et tel que schématisé en traits interrompus sur la figure 5, il est implanté au-dessus de cet épaulement 45. Quoi qu'il en soit, le seuil d'injection 41 est implanté à la jonction entre les deux coulisseaux 25 de la partie basse 20B du moule 20, en bout d'un canal d'injection 42 qui s'étend sur une partie au moins de la hauteur de ceux-ci. Préférentiellement, et tel que représenté, le canal d'injection 42 s'infléchit en oblique en direction du fond 44 de la cavité de moulage 22 à son raccordement au seuil d'injection 41. Le moule 20 étant ouvert, les organes de connexion 17 de l'insert 10 sont engagés dans les fentes 32 du noyau 31 de la partie basse 20B de ce moule 20, et l'ampoule électrique 12 dont le ballon forme la partie fragile 11 de l'insert 10 est engagée par son pied 13 sur les contacts 14 avec lesquels sont en liaison électrique ces organes de connexion 17. Lorsque le moule 20 se ferme, l'enveloppe 34 prévue suivant l'invention s'engage sur la partie fragile 11 de l'insert 10, et vient enserrer celle-ci. Lors de cet engagement, et du fait de sa compressibilité, l'enveloppe 34 s'adapte d'elle-même au ballon de l'ampoule électrique 12 constituant cette partie fragile 11, quelles que soient les irrégularités de géométrie et/ou de cotes de celui-ci. Pour favoriser la compressibilité de l'enveloppe 34, il peut être prévu des vides en son sein. En variante, elle peut présenter des dégagements au contact de la cavité 36 dans laquelle elle est confinée, notamment du côté du fond de cette cavité 36 opposé au plan de joint 21. Dans ce qui précède, l'enveloppe 34 est supposée être monobloc. Mais elle peut aussi bien être fractionnée en plusieurs parties. C'est le cas dans la variante de réalisation schématisée sur la figure 6. Dans ce cas, et à la manière des coulisseaux 25 de la partie basse 20B du moule 20, les parties constitutives de l'enveloppe 34 sont par exemple montées mobiles sur la partie haute 20A de ce moule 20, radialement par rapport à la direction D1. Elles se ferment donc d'elles-mêmes sur la partie fragile 11 de l'insert 10 à la fermeture du moule 20. Pour en favoriser le coulissement au contact de la partie haute 20A du moule 20, les parties constitutives de l'enveloppe 34 sont préférentiellement chacune portées par une chemise 46, tel que représenté. Dans la variante de réalisation représentée sur la figure 7, le plan de joint 21 s'étend axialement par rapport à la cavité de moulage 22, au lieu de s'étendre comme précédemment transversalement par rapport à celle-ci. En outre, dans cette variante de réalisation, le seuil d'injection 41 est établi au droit de l'épaulement 45. Enfin, dans cette variante de réalisation, l'enveloppe 34 mise en oeuvre suivant l'invention présente radialement un talon 43, et, tel que schématisé en traits interrompus sur la figure 7, l'assujettissement des deux coquilles qui la constituent aux deux parties 20A, 20B constitutives du moule 20 se fait par exemple par des vis 47. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées mais englobe toute variante d'exécution et/ou de combinaison de leurs divers éléments. En outre, l'application de la présente invention ne se limite pas au seul surmoulage d'une ampoule électrique mais s'étend d'une manière plus générale à celui de n'importe quel insert dont une partie au moins, à laisser à l'air libre, est fragile. REVENDICATIONS 1. Procédé pour le surmoulage d'un insert dont une partie au moins est fragile, caractérisé en ce que, dans la cavité de moulage (22) du moule (20) mis en oeuvre, on enserre au moins partiellement ladite partie fragile (11) de l'insert (10) dans une enveloppe (34) en matière synthétique. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que on choisit pour matière synthétique constitutive de l'enveloppe (34) une matière synthétique dont la dureté est comprise entre 70 et 90 Shore, en étant de préférence voisine de 80" Shore. 3. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, caractérisé en ce que on choisit pour matière synthétique constitutive de l'enveloppe (34) une matière synthétique à base de silicone et au moins partiellement vulcanisée. 4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, s'agissant d'un surmoulage d'une ampoule électrique (12), on choisit pour enveloppe (34) une enveloppe en forme générale de coiffe pour enserrer sur toute sa surface la partie du ballon de cette ampoule électrique (12) à laisser à l'air libre. 5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que, s'agissant plus précisément du surmoulage d'une ampoule électrique (12) engagée par son pied (13) sur des contacts (14) qui sont en liaison électrique avec des organes de connexion (17) à laisser à l'air libre, on dispose le seuil d'injection (41) de la cavité de moulage (22) à distance desdits contacts (14), entre ceux-ci et le fond (44) de la cavité de moulage (22) opposé au ballon de l'ampoule électrique (12). 6. Moule pour presse de surmoulage du genre comportant au moins deux parties (20A, 20B), qui définissent entre elles une cavité de moulage (22), et qui sont mobiles l'une par rapport à l'autre, caractérisé en ce que, pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, il comporte, dans sa cavité de moulage (22), une enveloppe (34) en matière synthétique. 7. Moule suivant la revendication 6, caractérisé en ce que, l'une (20B) de ses parties étant adaptée à porter l'insert (10) sensiblement perpendiculairement au plan de joint (21), l'autre partie (20A) porte l'enveloppe (34). 8. Moule suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'enveloppe (34) s'étend jusqu'au plan de joint (21). 9. Moule suivant l'une quelconque des revendications 7, 8, caractérisé en ce que l'enveloppe (34) comporte en son sein une armature (38), sensiblement perpendiculairement au plan de joint (21). 10. Moule suivant la revendication 9, caractérisé en ce que l'armature (38) de l'enveloppe (34) s'arrête à distance du plan de joint (21). 11. Moule suivant la revendication 10, caractérisé en ce que, du côté du plan de joint (21), l'extrémité de l'armature (38) de l'enveloppe (34) est arrondie. 12. Moule suivant l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que l'enveloppe (34) est enchâssée dans la partie (20A) qui la porte. 13. Moule suivant l'une quelconque des revendications 6 à 12, caractérisé en ce que l'enveloppe (34) est en forme générale de coiffe. 14. Moule suivant la revendication 13, caractérisé en ce que l'enveloppe (34) forme intérieurement une empreinte à fond borgne (35).