Brevet FR2944988A1 — publié le 20101105

Moule à infection pour obtenir des pièces annulaires avec une surface extérieure à denture hélicoïdale DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne le domaine des dispositifs de moulage par injection et, plus particulièrement, des moules qui permettent d'obtenir des pièces avec un coeur métallique et une partie extérieure en plastique sur-injectée sur le coeur métallique possédant une surface extérieure à denture hélicoïdale. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Des moules à injection pour obtenir des pièces de matériaux plastiques sont, de nos jours, bien connus. Ces moules comprennent généralement une partie fixe et une partie mobile qui peut être fermée sur la partie fixe, une cavité possédant la géométrie de la pièce destinée à être obtenue étant configurée entre la partie mobile et la partie fixe. Le matériau plastique est injecté dans la cavité mentionnée par des canaux d'injection. Une fois que le matériau plastique s'est solidifié, la partie mobile du moule est ouverte pour permettre l'extraction ou le démoulage de la pièce en plastique formée. L'obtention de pièces comprenant un coeur métallique et une partie extérieure en plastique est également connue. Pour obtenir ces pièces à deux matériaux, un moule à injection est utilisé avec une configuration similaire à celle décrite auparavant mais avec la particularité que le coeur métallique (obtenu dans un procédé séparé) est placé à l'intérieur de la cavité du moule, puis le matériau plastique est injecté sur le coeur métallique mentionné. Par conséquent, la pièce à deux matériaux mentionnée est obtenue. L'extraction des pièces obtenues par injection comprend généralement la séparation de la partie mobile du moule par rapport à la partie fixe de sorte que, entre les deux parties, il y ait suffisamment d'espace pour permettre d'extraire la pièce injectée. Un problème se produit lorsque la configuration extérieure de la pièce obtenue est complexe (par exemple, une roue d'engrenage à denture hélicoïdale) et il n'est pas possible de l'extraire par rapport à la partie fixe du moule. Pour obtenir des pièces complexes, telle qu'une roue d'engrenage à denture hélicoïdale, une pièce avec une surface extérieure lisse est généralement obtenue par injection et doit par la suite être usinée pour sculpter la denture hélicoïdale. DESCRIPTION DE L'INVENTION Un moule à injection pour obtenir des pièces annulaires avec une surface extérieure à denture (par exemple des roues d'engrenage à denture hélicoïdale) comprenant une partie fixe et une partie mobile qui peut être fermée sur la partie fixe pour définir une cavité d'injection est un objet de l'invention. De façon conventionnelle, le matériau d'injection (par exemple du plastique) peut être introduit dans la cavité d'injection par des moyens d'injection. La partie mobile du moule est déposée pour l'extraction de la pièce injectée. Le moule de l'invention est particulièrement conçu pour permettre d'extraire la pièce injectée à partir de la partie fixe du moule lorsque la pièce comporte une surface extérieure à denture, telle que, par exemple, une roue d'engrenage à denture hélicoïdale, sans que son usinage ultérieur ne soit nécessaire. Selon l'invention, la partie fixe du moule à injection comprend : - une pièce de support annulaire avec des rainures radiales réparties dans la pièce entière (de préférence, les rainures sont réparties uniformément sur tout le périmètre de la pièce de support), - une pluralité de pièces de formage qui peuvent se déplacer dans les rainures radiales de la pièce de support annulaire, une partie des pièces de formage possédant un profil correspondant à une partie de la géométrie de la pièce destinée à être obtenue, et - des moyens de mouvement configurés pour déplacer les pièces de formage dans les rainures radiales mentionnées de sorte qu'elles puissent occuper une première position, dans laquelle les profils des pièces de formage forment une surface continue reproduisant la géométrie complète de la surface extérieure à denture de la pièce destinée à être obtenue, et une seconde position, dans laquelle les pièces de formage permettent d'extraire la pièce obtenue. La première position correspond à une position dans laquelle les pièces de formage se sont déplacées de façon radiale pour se rapprocher du centre de la pièce de support annulaire, définissant une surface continue approximativement circulaire (avec une géométrie correspondant à la surface extérieure à denture de la pièce destinée à être obtenue). Dans la seconde position, les pièces de formage se sont déplacées de façon radiale pour s'éloigner du centre de la pièce de support annulaire, laissant un espace libre entre la surface extérieure à denture de la pièce destinée à être obtenue et les pièces de formage, permettant l'extraction de la pièce obtenue par injection. La partie mobile peut comprendre une pièce de guidage avec une protubérance annulaire avec une section inclinée (par exemple, une configuration tronconique divergente) et les pièces de formage peuvent comporter une rainure inclinée configurée pour pouvoir loger la protubérance annulaire de la pièce de guidage de sorte que, lorsque la partie mobile se déplace pour se rapprocher de la partie fixe pour fermer le moule, la pièce de guidage déplace les pièces de formage jusqu'à la première position (la première position est atteinte lorsque le moule est complètement fermé et la partie mobile est couplée sur la partie fixe) et, lorsque la partie mobile se déplace pour s'éloigner de la partie fixe pour ouvrir le moule, la pièce de guidage déplace les pièces de formage jusqu'à la seconde position (la seconde position est atteinte avec le moule ouvert et la partie mobile séparée par rapport à la partie fixe selon une distance qui permet d'extraire la pièce obtenue). La pièce fixe du moule peut comprendre des canaux d'injection configurés pour permettre le passage d'un fluide d'injection jusqu'à la cavité d'injection à partir des moyens d'injection. Le moule de l'invention peut comprendre une bague de fermeture qui est ancrée sur la pièce de support annulaire et qui est configurée pour recouvrir au moins partiellement les rainures de la pièce de support pour maintenir les pièces de formage à l'intérieur des rainures mentionnées de la pièce de support au cours du mouvement de la partie mobile du moule. Le mouvement de la partie mobile du moule par rapport à la partie fixe, selon la direction axiale par rapport à la pièce de support annulaire, est ainsi transformé (par l'intermédiaire de l'action de la protubérance annulaire dans les rainures inclinées des pièces de formage) en un mouvement des pièces de formage dans une direction radiale par rapport à la pièce de support annulaire. La cavité d'injection définie entre la partie fixe et la partie mobile est configurée pour loger une pièce métallique (par exemple, un coeur métallique qui formera le coeur d'une roue d'engrenage), de sorte que, entre la surface extérieure de la pièce métallique et le profil des pièces de formage dans la première position mentionnée, soit définie une cavité d'injection annulaire qui permet d'obtenir une pièce avec un coeur métallique formé par la pièce métallique et une partie extérieure annulaire sur-injectée sur le coeur métallique. Cette partie extérieure comportera une surface à denture avec une configuration correspondant à la surface continue définie par les profils des pièces de formage (par exemple, une roue d'engrenage avec un coeur métallique et une partie extérieure à denture de matériau plastique peut être obtenue). Les profils des pièces de formage peuvent former une surface annulaire à denture comprenant des dents et des gorges alternées et le profil de chaque pièce de formage peut comporter une géométrie correspondant à une gorge et une moitié de dent de la surface extérieure annulaire à denture. DESCRIPTION DES DESSINS Pour compléter la description et dans le but d'aider à mieux comprendre les caractéristiques de l'invention selon plusieurs modes de réalisation pratiques préférés de celle-ci, un jeu de dessins est joint en tant que partie intégrante de ladite description, sur lesquels ce qui suit a été illustré avec un caractère illustratif et non limitatif. La figure 1 représente une vue en perspective schématique de la partie mobile et de la partie fixe du moule dans une position dans laquelle le moule est ouvert. Le support annulaire de la partie fixe et des pièces de formage logées dans les rainures radiales est observé sur cette figure. La figure 2 représente une vue en perspective schématique des parties mobile et fixe du moule dans une position dans laquelle le moule est ouvert. La pièce de guidage de la partie mobile est illustrée sur cette figure. La figure 3 représente une vue en perspective en éclaté de la partie fixe du moule, la pièce de support annulaire, une pièce de formage, la bague de fermeture et un cceur métallique sur lequel la sur-injection avec un matériau plastique sera réalisée. La figure 4 représente une pièce avec un coeur métallique et une partie extérieure en plastique avec une surface à denture hélicoïdale obtenue avec le moule de l'invention. La figure 5 représente une coupe du moule de l'invention dans une position ouverte, juste avant que la pièce de guidage de la partie mobile soit introduite dans les rainures inclinées des pièces de formage. La figure 6 représente une coupe du moule de l'invention dans une position ouverte mais à un point intermédiaire dans lequel la pièce de guidage de la partie mobile est partiellement introduite dans les rainures des pièces de formage, de sorte que les pièces de formage se soient déplacées de façon radiale par rapport à la position de la figure 5. La figure 7 représente une coupe du moule de l'invention dans une position fermée avec la pièce de guidage de la partie mobile complètement introduite dans les rainures des pièces de formage, de sorte que les pièces de formage soient dans une position d'injection. La figure 8 représente une illustration du profil d'une pièce de formage. La figure 9 représente une illustration similaire à celle de la figure 8 pour deux pièces de formage contiguës dans une position de moulage. La figure 10 représente trois vues de la pièce destinée à être obtenue dans le moule de l'invention, sur lesquelles des lignes délimitant la partie de la denture de la surface extérieure annulaire qui est obtenue à partir de chacune des pièces de formage ont été illustrées. MODE DE REALISATION PREFERE La figure 1 représente un moule qui est formé par une partie fixe 1 et une partie mobile 2. La partie mobile 2 est illustrée sur la figure mentionnée séparée par rapport à la partie fixe 1, à savoir dans une position de moule ouvert qui permet, par exemple, d'extraire la pièce d'injection obtenue. La partie fixe 1 comprend un support annulaire 3 avec des rainures radiales 4 réparties uniformément dans le contour entier ou la périphérie entière de la pièce de support annulaire 3. Ces rainures radiales 4 forment des gorges de guidage à l'intérieur desquelles une pluralité de pièces de formage 5 sont logées avec la possibilité de coulisser. La figure 3 représente une seule pièce de formage 5 ; il est entendu que le moule incorporera une pièce de formage 5 dans chacune des rainures radiales 4 de la pièce de support annulaire 3. Les pièces de formage 5 peuvent se déplacer de façon radiale par rapport à la pièce de support annulaire 3, de sorte qu'elles puissent occuper une première position, correspondant au mouvement maximum vers le centre de la pièce, dans laquelle elles définissent une surface continue circulaire délimitant la cavité d'injection 6. Cette position est observée par exemple sur la figure 7. Les pièces de formage comportent une partie 7, correspondant à la partie des pièces de formage 5 la plus proche de la cavité d'injection 6, qui comporte un profil correspondant à une partie de la géométrie de la pièce destinée à être obtenue de sorte que, dans la première position, la surface continue formée par les pièces de formage 5 reproduise la géométrie complète de la surface extérieure à denture de la pièce destinée à être obtenue (la surface continue est formée en tant que somme de chacune des parties des profils des pièces de formage). Les pièces de formage 5 peuvent occuper une seconde position de mouvement, éloignées de façon radiale par rapport au centre de la pièce de support annulaire 3, comme cela est observé par exemple sur la figure 5. Dans cette position, les profils des pièces de formage 5 forment une surface non continue circulaire avec un diamètre plus important que la cavité d'injection et donc un diamètre supérieur au diamètre extérieur de la pièce obtenue. Il est ainsi possible de démouler facilement la pièce obtenue par rapport à la partie fixe 1 du moule. Le dispositif comprend également une bague de fermeture 8 qui est ancrée sur la pièce de support annulaire 3, de sorte qu'elle recouvre au moins partiellement les rainures de la pièce de support 3, de sorte que les pièces de formage 5 puissent seulement se déplacer dans une direction radiale à l'intérieur des rainures radiales 4, leur mouvement étant limité dans une direction parallèle au mouvement de la partie mobile 2 du moule. Comme cela est observé sur la figure 2, la partie mobile 2 comprend une pièce de guidage 9 comprenant une protubérance annulaire (approximativement tronconique). Cette protubérance annulaire est configurée pour être logée à l'intérieur de rainures inclinées 10 des pièces de formage 5. Lorsque la partie mobile 2 est fermée sur la partie fixe 1, la protubérance annulaire 9 est simultanément introduite dans toutes les rainures inclinées 10 des pièces de formage 5, entraînant leur coulissement radial vers le centre de la pièce de support annulaire 3 à l'intérieur des rainures radiales 4. Cette position a été illustrée sur la figure 6. À l'instant auquel la pièce mobile 2 entre en contact avec la pièce fixe 1, le moule est complètement fermé et les pièces de formage ont atteint leur première position définissant la cavité d'injection 6 qui comportera une surface continue ou un contour continu à denture selon les profils 7 des pièces de formage 5. Ceci est la position illustrée sur la figure 7. Lorsque le moule est ouvert, en raison du mouvement de la partie mobile 2, la protubérance annulaire 9 sort simultanément des rainures inclinées 10 des pièces de formage 5, entraînant leur éloignement radial du centre de la pièce de support annulaire 2 à l'intérieur des rainures radiales 4. Cette position a été illustrée sur la figure 5. Les pièces de formage forment ainsi une cavité avec un diamètre plus important que la cavité d'injection 6, permettant l'extraction de la pièce à denture. La partie fixe 1 du moule comprend des canaux d'injection 11 à travers lesquels un plastique d'injection est injecté jusqu'à la cavité d'injection 6. Comme cela est observé sur les figures 6, 7 et 8, une pièce métallique 12 a été agencée à l'intérieur de la cavité d'injection 6 du moule, de sorte que, entre la surface extérieure de la pièce métallique 12 et la surface continue des pièces de formage 5 dans la première position mentionnée (position fermée du moule), soit définie une cavité d'injection annulaire 13 qui permet d'obtenir une pièce avec un coeur métallique formé par la pièce métallique 12 et une partie extérieure en plastique 14 sur-injectée sur le coeur métallique 12. Comme cela a été illustré sur la figure 4, la partie extérieure 14 comporte une surface extérieure à denture hélicoïdale, comprenant des dents 14' et des gorges 14" alternées, obtenues en tant que somme des profils 7 de chacune des pièces de formage 5. En particulier, le profil 7 de chaque pièce de formage comporte une protubérance 71 avec une géométrie correspondant à une gorge 14" et une paroi 72 avec une géométrie reproduisant approximativement la moitié d'une dent complète 14' de la surface extérieure annulaire à denture 14, à savoir les profils 7 de deux pièces de formage 5 contiguës permettent d'obtenir une dent 14' de la surface extérieure annulaire 14. La configuration d'un profil 7 est observée sur la figure 8. La figure 9 représente deux pièces de formage 5 contiguës dans une position de démoulage formant une surface de moulage qui permet d'obtenir une dent complète 14' de la pièce. Comme cela est observé sur les figures 8 et 9, le profil 7 de chaque pièce de formage 5 comporte deux sections verticales 73 dans les parties supérieure et inférieure du profil 7 et une section intermédiaire oblique 74 possédant une inclinaison similaire à celle des dents 14' de la pièce. Cette configuration des pièces de formage 5 permet de déplacer les pièces de formage de la première position (position de moulage) à la seconde position (position d'extraction de pièce). Enfin, la figure 10 représente la pièce destinée à être obtenue, et des lignes délimitant la partie de la surface extérieure 14, qui est obtenue à partir de chaque pièce de formage 5, ont été illustrées sur celle-ci. Dans le présent texte, le mot � comprend � et ses variantes (telles que � comprenant �, etc.) ne doivent pas être interprétés de manière exclusive, à savoir ils n'excluent pas la possibilité que ce qui a été décrit comprenne d'autres éléments, étapes, etc. D'autre part, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation spécifiques qui ont été décrits mais comprend également, par exemple, les variantes qui peuvent être apportées par l'homme du métier ordinaire (par exemple, en ce qui concerne le choix de matériaux, de dimensions, de composants, de configuration, etc.), au sein de ce qui est conclu à partir des revendications.15 REVENDICATIONS1.- Moule à injection pour obtenir des pièces annulaires avec une surface extérieure à denture hélicoïdale comprenant une partie fixe (1) et une partie mobile (2) qui peut être fermée sur la partie fixe (1) pour définir une cavité d'injection (6), caractérisé en ce que la partie fixe (1) comprend : une pièce de support annulaire (3) avec des rainures radiales (4) réparties dans la pièce entière (3), une pluralité de pièces de formage (5) qui peuvent se déplacer dans les rainures radiales (4) de la pièce de support annulaire (3), une partie des pièces de formage (5) possédant un profil (7) correspondant à une partie de la géométrie de la pièce destinée à être obtenue, et des moyens de mouvement (9) configurés pour déplacer les pièces de formage (5) dans les rainures radiales (4) mentionnées de sorte qu'elles puissent occuper une première position dans laquelle les profils (7) des pièces de formage (5) forment une surface continue reproduisant la géométrie complète de la surface extérieure à denture hélicoïdale de la pièce destinée à être obtenue et une seconde position dans laquelle les pièces de formage permettent d'extraire la pièce obtenue. 2.- Moule selon la revendication 1, dans lequel la partie mobile comprend une pièce de guidage avec une protubérance annulaire (9) avec une section inclinée et dans lequel les pièces de formage (5) comportent une rainure inclinée (10) configurée pour pouvoir loger la protubérance annulaire (9) de la pièce de guidage de sorte que, lorsque la partie mobile (2) se déplace pour se rapprocher de la partie fixe (1) pour fermer le moule, la protubérance inclinée (9) de la pièce de guidage déplace les pièces de formage (5) jusqu'à la première position et, lorsque la partie mobile (2) se déplace pour s'éloigner de la partie fixe (1) pour ouvrir le moule, la pièce de guidage déplace les pièces de formage (5) jusqu'à la seconde position. 3.- Moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la partie fixe (1) comprend des canaux d'injection (11) configurés pour permettre le passage d'un fluide d'injection jusqu'à la cavité d'injection. 4.- Moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une bague de fermeture (8) qui peut être ancrée sur la pièce de support annulaire (3) et qui est configurée pour recouvrir au moins partiellement les rainures radiales (4) de la pièce de support (3) pour maintenir les pièces de formage (5) à l'intérieur des rainures radiales (4) mentionnées de la pièce de support au cours du mouvement de la partie mobile (2) du moule. 5.- Moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la cavité d'injection (6) définie entre la partie fixe (1) et la partie mobile (2) est configurée pour loger une pièce métallique (12) de sorte que, entre la surface extérieure de la pièce métallique (12) et le profil (7) des pièces de formage (5) dans la première position mentionnée, soit définie une cavité d'injection annulaire (13) qui permet d'obtenir une pièce avec un coeur métallique formé par la pièce métallique (12) et une partie extérieure annulaire (14) sur-injectée sur le coeur métallique. 6.- Moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les profils (7) des pièces de formage (5) forment une surface extérieure à denture hélicoïdale comprenant des dents (14') et des gorges (14") alternées, le profil (7) mentionné de chaque pièce de formage (5) comprenant une protubérance (71) avec une géométrie correspondant à une gorge (14") et une paroi (72) avec une géométrie reproduisant approximativement la moitié d'une dent (14') de la surface extérieure à denture hélicoïdale. 7.- Moule selon la revendication 6, dans lequel le profil (7) de chaque pièce de formage (5) comporte deux sections verticales (73) dans les parties supérieure et inférieure du profil (7) et une section intermédiaire oblique (74) possédant une inclinaison similaire à celle des dents (14') de la surface extérieure à denture hélicoïdale.20