Brevet FR2820680A1 — publié le 20020816

L'invention concerne les armatures surmoulées de pièces en matière plastique et leur application aux appareils électromé- nagers. Il est connu, en plasturgie, de renforcer certaines pièces réalisées en matière plastique par surmoulage d'inserts. Les dits inserts sont mis en place dans le moule avant introduction de la matière plastique, afin d'obtenir, après solidification de la dite matière, une pièce offrant, dans ses parties les plus sollicitées, des caractéristiques mécaniques appropriées à l'usage auquel elle est destinée. Toutefois, ces inserts, qui peuvent constituer parfois de véritables armatures, peuvent, en raison des différences de dilatation existant entre les dits inserts et la matière plastique qui les enveloppe, générer des contraintes d'origine thermique, susceptibles de provoquer des déformations, des décollements, ou des ruptures de fatigue. Aussi, est-il nécessaire de prendre certaines précautions, préalablement au surmoulage, telles que celles indiquées dans le guide des matières plastiques en mécanique, volume 1, partie c, paragraphe 3.7. 1, édité en 1976 par le Centre Technique des Industries Mécaniques (CETIM), telles que moletage, rainurage, etc., destinées à maintenir une certaine solidarisation de l'insert par rapport à son surmoulage, même en cas de décollage de celui-ci. Ce problème revêt une importance particulière lorsque les inserts sont constitués d'une armature métallique comportant des parties de dimensions assez importantes et que les pièces ainsi réalisées sont soumises à des écarts de température im- portants et répétitifs, comme c'est le cas, par exemple, sur certains appareils ménagers tels que les lave-linges. La demande de brevet français no 2 794 146 décrit un lave-linge à chargement par le dessus, dont le tambour métallique est muni de portes en matière plastique fonctionnant exactement comme les portes métalliques de l'art antérieur. Toutefois, at'on dû, pour cela, compte-tenu des caractéristiques mécaniques et physiques de la matière plastique utilisée, très différentes de celles du métal, surinjecter la dite matière plastique sur des armatures métalliques monoblocs, comprenant les moyens d'articulation et d'encliquetage ; cette armature comportant des nervures de renforcement. Si cette nouvelle réalisation des portes de tambour a apporté indéniablement des avantages pour l'utilisateur au niveau de l'aspect et du toucher des portes et du bruit accompagnant leur ouverture, elle comporte néanmoins quelques inconvénients, résultant, principalement, de l'association de matériaux de caractéristiques mécaniques, physiques et chimiques très différentes. En effet, les coefficients de dilatation de ceux-ci et leur tenue à la chaleur et à l'humidité sont très différents ; par ailleurs, les caractéristiques mécaniques de la matière plastique utilisée évoluent défavorablement au cours de la montée en température du liquide de lavage, alors que des effets de dissociation et d'arrachement apparaissent et s'accroissent au cours de cette élévation de température, lesquels sont dûs, principalement, à la différence importante des coefficients de dilatation existant entre les deux matériaux. Ces effets induits sont tout particulièrement défavorables, et même destructeurs, pour la partie d'extrémité de la porte comportant les ouvertures, car, comme on le remarquera sur la figure 1, correspondant à une vue de dessus en perspective, en coupe partielle, des portes en matière plastique correspondant à l'art antérieur, la section longitudinale de la porte, située entre le bord externe de la fente d'accrochage médiane et l'extrémité libre de la dite porte, épousant la forme du bouton-poussoir de sécurité, est très faible et est réduite par la section occupée par la partie de traverse métallique comportant les fentes, reliant les extrémités des bras d'armatures. Aussi, lors des élévations de température de lavage, correspondant à celles maximums autorisées par le constructeur, la dilatation de la dite traverse, compte-tenu de sa longueur par rapport à celle de la matière plastique qui l'entoure, est-elle susceptible de provoquer un décollement de la dite matière plastique et de générer des efforts transversaux très importants, provoqués par la différence de dilatation longitudinale de la traverse et de la matière plastique qui l'entoure. Or, la répétitivité de ces effets thermo-mécaniques est susceptible d'entraîner, à terme, des ruptures de fatigue ou des fissurations. On comprend, par cet exemple précis, que les solutions suggérées par le CETIM, dans le guide des matières plastiques en mécanique, sont inadaptées à la résolution de ce problème. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Cette invention, telle qu'elle se caractérise, résout le problème consistant à doter les armatures métalliques de renforcement de certaines pièces en matière plastique de compensateurs de dilatation et de rétraction, offrant une résistance suffisante aux effets thermiques et mécaniques répétés que ces pièces subissent en cours d'utilisation dans certains domaines, tels que celui de l'électroménager. Les armatures surmoulées de pièces en matière plastique selon l'invention se caractérisent principalement en ce qu'elles comportent des compensateurs de dilatation et de rétraction. Ces compensateurs de dilatation et de rétraction sont constitués de séries d'arrêtoirs, alignés selon la plus grande dimension d'au moins l'un des éléments de la dite armature. Les arrêtoirs sont constitués, principalement, de créneaux, de trous, de perforations, de dents, de crans ou de tétons. Selon un mode de réalisation préférentiel, les arrêtoirs sont constitués de dents régulièrement réparties en deux séries égales de dents d'inclinaison opposée, disposées symétriquement par rapport au plan médian (P) de l'élément d'armature concerné. Les deux séries de dents étant séparées par une partie lisse. La partie surmoulée comporte, pour les écarts de température importants, un interstice situé dans le plan médian (P) de télément d'armature concerné, séparant la dite partie surmoulée en deux parties distinctes. La largeur de l'interstice étant alors déterminée de façon à permettre une libre dilatation ou rétraction des deux parties du surmoulage de l'élément d'armature concerné. L'armature selon les caractéristiques exposées ci-dessus est applicable au renforcement des portes en matière plastique de tambour de lave-linge à chargement par le dessus. Les avantages obtenus, grâce à cette invention, consistent, essentiellement, en ce que la différence de dilatation et de rétraction des matériaux utilisés pour la réalisation des armatures surmoulées est compensée, et en ce que les contraintes en résultant sont équilibrées, sans risque de rupture et de destruction progressive de la partie surmoulée située vers le milieu de l'élément concerné de l'armature. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre d'une application de l'invention à une porte en matière plastique, à armature métallique surmoulée, à fentes d'accrochage, d'un tambour de lave-linge à chargement par le dessus, donnée à titre d'exemple non limitatif, comparativement à la technique antérieure, au regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente une vue de dessus partielle, en perspec- tive, d'un tambour équipé de portes en matière plastique selon l'art antérieur, - la figure 2 représente une vue de dessus d'un tambour équipé des portes d'accès selon l'invention, - la figure 3 représente une vue de dessus, en perspective, de l'armature métallique de la porte en matière plastique comportant les fentes d'accrochage. Les figures représentent un tambour 10, d'ouverture 11, muni de portes 20 et 30 réalisées en matière plastique, surmoulées sur des armatures métalliques 40 et 50 comportant, respectivement, les fentes d'accrochage 41,42 et 43 et les crochets 51,52 et 53 ; les fentes d'accrochage 41 à 43 étant réalisées dans un élément formant traverse 44, situé à l'extrémité de bras d'articulation 45 et 46, et le côté avant de la dite traverse 44 comportant deux séries 47 et 48 de dents, d'inclinaison opposée, séparées par un intervalle 49 constituant une partie lisse, symétrique par rapport au plan médian Pue la porte ; la partie surmou- lée 21, constituant l'extrémité avant de la porte 20 comportant les fentes 41 à 43, étant, dans cet exemple de réalisation, séparée en deux parties distinctes 23, 24 par un interstice 22. En examinant plus en détail la figure 1, représentant la technique antérieure, on remarque que, dans le mode de réalisation correspondant, la porte 20 comportant les fentes d'accrochage 41 à 43 est obtenue par surmoulage d'une armature métallique 40, dont la traverse 44 reliant les bras d'articulation 45 et 46 comporte les fentes d'accrochage 41 à 43, par une matière plastique de spécification appropriée, sans qu'aucune mesure n'ait été prise pour compenser les différences de dilatation entre les matériaux, ni les contraintes générées par ces différences, ce qui est susceptible de provoquer des décollements internes et des fissures, voire des ruptures de fatigue. En se rapportant comparativement aux figures 2 et 3, on remarque, sur celles-ci, que la traverse 44 de l'armature métallique 40 comporte, sur son côté avant, deux séries 47,48 de dents, d'inclinaison opposée, dirigées vers l'interstice 22 formant joint de dilatation, réalisé, dans ce cas, dans la partie surmoulée 21 constituant l'extrémité avant de la porte 20, ce qui permet de répartir les contraintes dues aux différences de coefficient de dilatation existant entre les deux matériaux, sur toute la longueur de la dite traverse 44, sans risque de contrainte dans la partie médiane, étant donné l'interstice 22, de largeur appropriée, ménagé dans cette partie médiane, et ce, sans risque de désoli- darisation interne, étant donné la présence des séries 47 et 48 de dents tout le long du côté externe de la traverse 44. Etant cependant précisé que la réalisation de cet interstice peut être abandonnée lorsque les caractéristiques physiques de la matière plastique utilisée le permettent. Il a été décrit, à titre d'exemple, une application de l'invention aux lave-linges, mais celle-ci ne se limite pas au mode de réalisation ci-dessus décrit et peut être utilisée dans d'autres do- maines de la plasturgie, sous réserve d'adaptations mineures ne sortant pas du cadre de l'invention. Revendications 1. Armatures surmoulées de pièces en matière plastique, ca- ractérisées en ce qu'elles comportent des compensateurs de dilatation et de rétraction. 2. Armatures selon la revendication 1, caractérisées en ce que les compensateurs de dilatation et de rétraction sont constitués de séries d'arrêtoirs, alignés selon la plus grande dimension d'au moins l'un des éléments de la dite armature. 3. Armatures selon la revendication 2, caractérisées en ce que les arrêtoirs sont constitués de créneaux. 4. Armatures selon la revendication 2, caractérisées en ce que les arrêtoirs sont constitués de trous. 5. Armatures selon la revendication 2, caractérisées en ce que les arrêtoirs sont constitués de perforations. 6. Armatures selon la revendication 2, caractérisées en ce que les arrêtoirs sont constitués de dents. 7. Armatures selon la revendication 2, caractérisées en ce que les arrêtoirs sont constitués de crans. 8. Armatures selon la revendication 2, caractérisées en ce que les arrêtoirs sont constitués de tétons. 9. Armatures selon la revendication 6, caractérisées en ce que les dents sont régulièrement réparties en deux séries égales (47,48) de dents d'inclinaison opposée, disposées symétriquement par rapport au plan médian (P) de l'élément (44) d'armature (40) concerné. 10. Armatures selon la revendication 9, caractérisées en ce que les deux séries (47,48) de dents sont séparées par une partie lisse (49). 11. Armatures selon la revendication 9 ou 10, caractérisées en ce que la partie surmoulée (21) comporte, dans le plan médian (P) de l'élément (44) d'armature (40) concerné, un interstice (22), séparant celle-ci en deux parties distinctes (23,24). 12. Armatures selon la revendication 11, caractérisées en ce que la largeur de l'interstice (22) est déterminée de façon à permettre une libre dilatation ou rétraction des deux parties (23, 24) du surmoulage de l'élément (44) d'armature (40) concerné. 13. Application de l'armature selon les revendications 1 à 12 au renforcement des portes en matière plastique de tambour de lave-linge à chargement par le dessus.