Brevet FR2874344A1 — publié le 20060224

Description L'invention concerne un procédé pour placer la lèvre d'un joint circulaire dans une gorge circulaire située dans un alésage et ouverte en direction radiale vers l'intérieur de l'alésage, ladite lèvre s'étendant en direction radiale vers l'extérieur du joint, ainsi qu'un dispositif de mise en oeuvre du procédé. Il est courant de devoir placer un joint à lèvre circulaire dans une gorge circulaire ouverte située dans un alésage. Dans ce cas, la gorge s'ouvre vers l'intérieur de l'alésage et il faut déformer le joint pour l'introduire la lèvre dans la gorge. On trouve de tels joints dans les étriers de frein qui sont rendus étanches par un joint à manchette. La gorge est située près de l'entrée de l'alésage. Pour placer la lèvre du joint à manchette dans la gorge de l'étrier de frein, il faut que l'ouvrier prenne le joint à la main, le déforme en appuyant sur sa circonférence pour que ses dimensions dans la partie soient inférieures au diamètre de l'alésage de l'étrier de frein. II introduit la lèvre par la partie saillante située entre les deux points écrasés. Partant de ce premier point engagé, il applique une pression sur le joint en le plaquant dans la gorge, forçant le reste du joint à pénétrer au fur et à mesure dans l'alésage et la lèvre à pénétrer dans la gorge. Ce travail manuel nécessite un temps relativement important qu'il est souhaitable de diminuer. Pour cela, l'objectif de l'invention est de mettre au point un procédé pour introduire automatiquement un tel joint dans une gorge circulaire ouverte vers l'intérieur. L'invention concerne également le dispositif de mise en oeuvre du procédé. Cet objectif est atteint conformément à l'invention par le procédé conforme à l'invention et comprenant les étapes suivantes: le joint est déformé pour prendre une forme sensiblement ovale; la partie de la lèvre située à l'une des extrémités du grand axe de l'ovale est 30 engagée dans la gorge; la partie du joint encore déformé située hors de l'alésage est plaquée contre l'ouverture de l'alésage; la déformation du joint est supprimée et le joint est poussé dans l'alésage. En plaquant le joint déformé contre le bord de l'alésage, on l'empêche de ressortir tout en lui laissant la possibilité de reprendre une forme proche de sa forme non déformée. Afin de garantir que la lèvre pénètre bien dans la gorge, il est prévu dans un mode de réalisation privilégié de l'invention de plaquer le joint contre les bords de l'alésage lorsque la partie non engagée de la lèvre est alignée avec la gorge. Dans un mode de réalisation privilégié du procédé conforme à l'invention, le joint est déformé par des moyens de déformation qui saisissent le joint derrière la lèvre, considéré dans le sens d'introduction du joint, en écrasant en direction radiale deux points opposés du joint et en laissant libre au moins l'une des parties de la lèvre située à l'une des extrémités du grand axe de l'ovale. Afin d'éviter que le joint, sous l'effet de son élasticité, ne ressorte son extrémité engagée dans la gorge avant que le reste du joint n'ait été poussé dans l'alésage, il est prévu de plaquer la partie du joint non engagée dans l'alésage contre l'ouverture de l'alésage, puis de dégager le joint des moyens de déformation avant de pousser ce dernier dans l'alésage. Un dispositif de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention est muni de moyens pour déformer le joint pour donner à ce dernier une forme sensiblement ovale; de moyens pour engager dans la gorge la partie de la lèvre située à l'une des extrémités du grand axe de l'ovale; de moyens pour pousser le joint dans l'alésage jusqu'à ce que la partie non engagée de la lèvre soit alignée avec la gorge. Dans un mode de réalisation privilégié de l'invention, il est prévu de réaliser les moyens pour déformer le joint sous la forme d'une pelle présentant une ouverture en U, l'écartement entre les deux branches du U étant de préférence plus petit que le diamètre du joint non déformé à l'endroit où il doit être saisi, et la longueur des branches du U étant de préférence choisie de telle sorte que la partie de la lèvre située à l'opposée du fond du U saille au-delà des branches du U. Une telle pelle est facile à réaliser. En choisissant un écartement interbranche plus petit que le diamètre du joint non déformé à l'endroit où il doit être saisi, on est sûr que les branches du U vont exercer une pression radiale dirigée vers le centre sur des bords sensiblement opposés du joint, et ainsi garantir la déformation sensiblement ovale du joint. De plus, en choisissant la longueur des branches du U de telle sorte que la partie de la lèvre située à l'opposée du fond du U saille au-delà des branches du U, on est sûr que cette partie saillante pourra s'engager sans encombre dans la gorge. Dans une variante préférée du dispositif de mise en oeuvre de l'invention, il est prévu que les moyens pour déformer le joint soient solidaires des moyens pour engager l'extrémité de la lèvre dans la gorge. Ainsi, le même outil déforme le joint, le maintient déformé et engage l'extrémité saillante de la lèvre dans la gorge. II est préférable de munir les moyens pour pousser le joint dans l'alésage de moyens pour appliquer une légère pression sur le joint déformé pour le plaquer sous forme encore déformée contre le bord de l'alésage. Ainsi, on est sûr que le joint ne ressort pas de l'alésage avant d'y avoir été poussé. Il est conforme à l'invention que le joint ne soit dégagé de la pelle de déformation qu'une fois que le joint a été plaqué contre le bord de l'alésage. Le joint peut alors reprendre une forme moins déformée et être poussé dans l'alésage. Ces moyens pour appliquer une certaine pression sur le joint peuvent être constitués par exemple d'une couronne dont le diamètre intérieur est de préférence supérieur ou égal au diamètre de l'alésage. Afin d'assurer un engagement complet de la lèvre dans la gorge, il est conforme à l'invention de munir les moyens pour pousser le joint dans l'alésage de moyens pour plaquer le joint contre la paroi de l'alésage lorsque la lèvre est alignée avec la gorge. Dans un mode de réalisation simple de l'invention, les moyens pour pousser le joint dans l'alésage sont constitués d'un piston, pouvant de préférence coulisser dans la couronne. Ce même piston peut également servir de moyens pour plaquer le joint contre la paroi de l'alésage. Pour cela, le diamètre du piston peut correspondre sensiblement au diamètre intérieur du joint non déformé, l'extrémité supérieure du piston pouvant se rétrécir de préférence de façon tronconique, le diamètre de l'extrémité supérieure du piston étant de préférence supérieur à la longueur du petit axe de l'ovale et/ou au diamètre du joint lorsqu'il a pénétré dans l'alésage sans être aligné avec la gorge. Un exemple de réalisation de l'invention est décrit ci-dessous à l'aide des figures qui montrent: Figure 1: une vue en coupe d'un alésage muni d'une gorge (partie gauche de la figure) dans laquelle est introduit un joint à manchette (partie droite de la figure) ; Figure 2: une vue en perspective de moyens de déformation conformes à l'invention; Figure 3: une vue en coupe d'un joint à manchette inséré dans les moyens de déformation de la figure 2; Figure 4: une vue de dessus du joint à manchette de la figure 3; et Figure 5: une vue en coupe de moyens pour plaquer le joint contre l'ouverture de l'alésage et de moyens pour pousser le joint dans ledit alésage. Le procédé de l'invention et son dispositif de mise en oeuvre ont pour objet de placer un joint circulaire (20) dans une gorge circulaire (29) situé dans un alésage (28). Le joint est muni d'une lèvre (21) périphérique s'étendant en direction radiale vers l'extérieur du joint (20). C'est cette lèvre (21) qui doit pénétrer dans la gorge (29). La gorge (29) s'étend radialement en étant ouverte vers l'intérieur de l'alésage (28). Le dispositif conforme à l'invention est constitué essentiellement de deux parties distinctes: d'une part des moyens (1) pour déformer le joint (20) et engager la partie saillante (24) de la lèvre (21) du joint ainsi déformé dans la gorge (29), et d'autre part des moyens (10, 11, 12, 13) pour pousser le joint dans l'alésage (28) et dans la gorge (29). Les moyens pour déformer le joint sont constitués essentiellement d'une pelle (1) munie d'une ouverture en U (2). Les branches du U (3, 4) saisissent le joint (20), de préférence derrière la lèvre (21), considéré dans le sens d'introduction du joint dans l'alésage (30) représenté par la flèche (i) dans la figure 3. L'écartement (e) entre les deux branches du U (3, 4) est choisi de préférence plus petit que le diamètre du joint (20) non déformé à l'endroit où il doit être saisi. Ainsi, les branches du U (3, 4) jouent le rôle de moyens pour déformer le joint. Les deux branches (3, 4) exercent alors sur le joint (20) une pression radiale dirigée vers le centre provoquant la déformation du joint qui prend une forme sensiblement ovale. La distance (I) entre les deux points écrasés (22, 23) par les branches du U correspond à la longueur du petit axe de l'ovale, tandis que la distance (L) séparant les deux points (24, 25) du joint situés sensiblement à égale distance entre ces deux points écrasés (22, 23) correspond à la longueur du grand axe de l'ovale. Pour éviter que le joint (20) ne se déplace lors de l'introduction de la partie saillante (24) de la lèvre (21) dans la gorge (29), il est préférable d'engager le joint entre les branches du U jusqu'à ce que le joint touche le fond de l'ouverture en U (2). La longueur (b) des branches du U est de préférence choisie de telle sorte que la partie (24) de la lèvre (21) située à l'opposée du fond du U saille au-delà des branches (3, 4) du U. On est ainsi sûr que la partie saillante (24) de la lèvre (21) peut pénétrer sans encombre dans la gorge (29). Par ailleurs, le joint (20) sous l'effet de l'écrasement a tendance à se courber vers l'arrière, de sorte que l'extrémité saillante (24) de la lèvre se trouve sous le plan de la pelle (1), comme le montre schématiquement la figure 3. La pelle (1) est solidaire de moyens de déplacement qui la déplacent de telle sorte que l'extrémité saillante (24) de la lèvre s'engage dans la gorge (29). Ces moyens de déplacement peuvent servir également à déplacer la pelle (1) vers un magasin de stockage des joints où elle peut prélever automatiquement un nouveau joint. L'introduction de l'extrémité saillante (24) de la lèvre dans la gorge (29) est facilitée du fait de l'inclinaison vers le bas de l'extrémité saillante (24) du joint. En effet, seule la partie du joint qui saille hors des branches du U (3, 4) pénètre dans l'alésage. Par conséquent, la pelle (1) et le reste du joint sont légèrement inclinés par rapport au plan de la gorge (29). La courbure du joint au niveau de cette extrémité saillante (24) en dessous du plan de la pelle (1) rapproche cette extrémité de la lèvre du plan de la gorge (29) et facilite donc sa pénétration dans la gorge (29). La deuxième partie du dispositif conforme à l'invention comprend des moyens pour pousser le joint dans l'alésage (28). Dans l'exemple présenté ici, ces moyens sont constitués par un piston (10) qui pousse le joint, dont l'extrémité saillante (24) de la lèvre est engagée dans la gorge (29) , de sorte à le faire pénétrer dans l'alésage (28). Pour cela, le diamètre de l'extrémité supérieure (11) du piston est supérieur au diamètre intérieur du joint prépositionné devant l'alésage. En poussant le piston (10) vers le haut, il va appuyer sur le bord inférieur du joint et forcer celui-ci à pénétrer dans l'alésage (28). La course du piston est réglée de sorte à s'arrêter lorsque la lèvre (21) du joint est alignée avec la gorge (29) de l'alésage (28). Une fois cette position atteinte, la lèvre (21) finit de pénétrer dans la gorge (29) sous l'effet de l'élasticité du matériau constituant le joint. En fonction des matériaux utilisés, il est cependant possible qu'une partie de la lèvre ne s'aligne pas entièrement sur la gorge en raison des frottements de celle-ci sur la paroi de l'alésage. Cependant, une grande partie au moins de la lèvre, guidée par la partie (24) initialement engagée, va pénétrer dans la gorge. Lorsque cette partie importante de la lèvre a pénétré dans la gorge, le diamètre interne apparent du joint diminue. Pour assurer un engagement complet de la lèvre dans la gorge, le dispositif de mise en place du joint est muni de moyens pour plaquer le joint (20) contre la paroi de l'alésage (28). Ces moyens sont constitués par la forme tronconique de l'extrémité du piston (11). Le piston (10) a un diamètre général sensiblement identique ou légèrement supérieur au diamètre interne du joint (20) au niveau de la lèvre (21). À l'extrémité du piston (11), ce diamètre diminue dans une section tronconique (12) jusqu'à atteindre le diamètre nécessaire pour pousser le joint dans l'alésage. Au fur et à mesure que la lèvre pénètre dans la gorge (29), le diamètre interne apparent du joint augmente de sorte que la tête du piston (11, 12) peut pénétrer à l'intérieur du joint (20) en continuant de plaquer le joint (20) contre la paroi de l'alésage (28), ce qui favorise encore l'engagement de la lèvre (21) dans la gorge (29). Pour éviter que le joint (20) ne sorte de l'alésage (28) entre le moment où l'extrémité en saillie (24) de la lèvre (21) est engagée dans la gorge (29) et le moment où le piston (10) pousse le reste du joint à l'intérieur de l'alésage (28), on a prévu une couronne (13) avec laquelle il est possible de plaquer le joint (20) contre l'ouverture de l'alésage (28). Une fois le joint (20) plaqué contre l'ouverture de l'alésage (28), il est possible d'enlever la pelle (1). La couronne (13) et le piston (10) sont disposés de telle sorte que le piston (10) peut coulisser à l'intérieur de la couronne (13). Le procédé conforme à l'invention se déroule de la manière suivante: la pelle (1) va saisir dans un magasin de stockage un joint (20). En le saisissant, elle déforme le joint (20) et lui donne sensiblement la forme d'un ovale. La pelle (1) munie du joint (20) déformé est approchée de l'alésage de sorte que l'extrémité saillante (24) de la lèvre (21) du joint (20) pénètre dans la gorge (29) de l'alésage (28). La couronne (13) est alors approchée et poussée contre la partie du joint (20) qui n'a pas encore pénétré dans l'alésage (28). Cette partie non engagée du joint (20) est donc plaquée contre le bord de l'alésage (28). La pelle (1) est enlevée et le joint (20) se trouve coincé avec une partie introduite dans l'alésage (28) et une partie plaquée contre son ouverture. Le piston (10) est alors soulevé. Il appuie avec son extrémité (11) sur la face inférieure du joint le forçant à pénétrer dans l'alésage (28). La course du piston est arrêtée dès que la lèvre (21) est alignée avec la gorge (29). Sous l'effet de son élasticité propre, le joint tend à reprendre sa forme non déformée et donc à faire pénétrer la lèvre (21) dans la gorge (29). Si pour diverses raisons, la lèvre (21) ne pénètre pas entièrement dans la gorge (29), la forme tronconique de la tête du piston (11) tend à forcer la lèvre (21) à rentrer dans la gorge (29) en plaquant le joint (20) contre la paroi de l'alésage (28). Une fois le joint (20) placé avec sa lèvre (21) dans la gorge (29), le piston (10) se rétracte, la couronne est éloignée, la pièce munie de son joint (20) est enlevée. II ne reste plus qu'à placer une nouvelle pièce et à prélever un nouveau joint (20) avec la pelle (1). Grâce au procédé selon l'invention et à son dispositif de mise en oeuvre, il est possible de placer de façon automatique des joints (20) dans des alésages ouverts vers l'intérieur. Ce procédé permet une cadence beaucoup plus élevée que celle que peut tenir un ouvrier, même bien entraîné. Il est ainsi possible de diminuer les coûts de production de l'objet muni du joint, tel que par exemple un étrier de frein. Liste des références: 1 Pelle 2 Ouverture en U 3 Branche du U 4 Branche du U 10 Piston 11 Extrémité du piston 12 Section tronconique 13 Couronne 20 Joint 21 Lèvre 22 Point écrasé à la première extrémité du petit axe de l'ovale 23 Point écrasé à la deuxième extrémité du petit axe de l'ovale 24 Point saillant à la première extrémité du grand axe de l'ovale 25 Point à la deuxième extrémité du grand axe de l'ovale 28 Alésage 29 Gorge b longueur des branches du U e écartement des branches 1 longueur du petit axe de l'ovale L longueur du grand axe de l'ovale Revendications 1. Procédé pour placer la lèvre (21) d'un joint circulaire (20) dans une gorge (29) circulaire située dans un alésage (28) et ouverte en direction radiale vers l'intérieur, ladite lèvre (21) s'étendant en direction radiale vers l'extérieur du joint (20) caractérisé par les étapes suivantes: le joint (20) est déformé pour prendre une forme sensiblement ovale; la partie de la lèvre (24) située à l'une des extrémités du grand axe (L) de 10 l'ovale est engagée dans la gorge (29) ; la partie du joint encore déformé située hors de l'alésage (28) est plaquée contre l'ouverture de l'alésage (28) ; la déformation du joint (20) est supprimée et le joint est poussé dans l'alésage (28). 2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le joint (20) est plaqué contre la paroi de l'alésage (28) lorsque la partie non engagée de la lèvre (21) est alignée avec la gorge (29). 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le joint (20) est déformé par des moyens de déformation (1) qui saisissent le joint (20) derrière la lèvre (21), considéré dans le sens d'introduction du joint (i), en écrasant en direction radiale deux points opposés (22, 23) du joint (20) et en laissant libre au moins l'une des parties de la lèvre (24) située à l'une des extrémités du grand axe (L) de l'ovale. 4. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la partie du joint (20) non engagée dans l'alésage (28) est plaquée contre le bord de l'alésage (28), puis le joint est dégagé des moyens de déformation (1) avant d'être poussé dans l'alésage (28). 5. Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est muni de moyens pour déformer (1) le joint (20) pour donner à ce dernier une forme sensiblement ovale; de moyens (1) pour engager dans la gorge la partie de la lèvre située à l'une des extrémités du grand axe de l'ovale; de moyens pour pousser (10) le joint dans l'alésage jusqu'à ce que la partie non engagée de la lèvre (21) soit alignée avec la gorge (29). 6. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens pour déformer le joint sont constitués d'une pelle (1) présentant une ouverture en U (2), l'écartement entre les deux branches (3, 4) du U étant de préférence plus petit que le diamètre du joint (20) non déformé à l'endroit où il doit être saisi, et la longueur (b) des branches (3, 4) du U étant de préférence choisie de telle sorte que la partie (24) de la lèvre (21) située à l'opposée du fond du U saille au- delà des branches (3, 4) du U. 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les moyens pour déformer (1) le joint sont solidaires des moyens pour engager l'extrémité de la lèvre (21) dans la gorge (29). 8. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les moyens pour pousser (11) le joint dans l'alésage sont munis de moyens pour appliquer une légère pression (13) sur le joint (20) déformé pour le plaquer sous forme encore déformée contre le bord de l'alésage (28). 9. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens pour appliquer une certaine pression (13) sur le joint sont constitués d'une couronne dont le diamètre intérieur est de préférence supérieur ou égal au diamètre de l'alésage (28). 10. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que les moyens pour pousser (10) le joint dans l'alésage sont munis de moyens (12) pour plaquer le joint contre la paroi de l'alésage (28) lorsque la lèvre (21) est alignée avec la gorge (29). 11. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que les moyens pour pousser le joint dans l'alésage sont constitués d'un piston (10), pouvant de préférence coulisser dans la couronne (13). 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens pour plaquer le joint contre la paroi de l'alésage sont constitués par le piston (10) dont le diamètre correspond sensiblement au diamètre intérieur du joint (20) non déformé, l'extrémité supérieure (12) du piston pouvant se rétrécir de préférence de façon tronconique, le diamètre de l'extrémité supérieure (11) du piston étant de préférence supérieur à la longueur du petit axe (I) de l'ovale et/ou au diamètre du joint (20) lorsqu'il a pénétré dans l'alésage (28) sans être aligné avec la gorge (29).