Brevet FR3012361A1 — publié le 20150501

La présente invention se rapporte de manière générale au domaine des compresseurs à spirales, et plus particulièrement à la fabrication de segments d'étanchéité spiralés, destinés à assurer l'étanchéité de tels compresseurs. Les compresseurs à spirales comportent généralement une enceinte étanche contenant une volute fixe et une volute mobile, chaque volute comportant un plateau à partir duquel s'étend une spirale. Les spirales des volutes fixe et mobile sont engagées l'une dans l'autre, délimitant ainsi des chambres de compression de volume variable. Afin d'assurer l'étanchéité des chambres de compression, des segments d'étanchéités spiralés, au nombre de deux (un par volute), sont disposés entre chaque extrémité libre d'une spirale et le plateau de la volute opposée. En général, une rainure en forme de spirale est pratiquée sur l'extrémité de chaque spirale de volute, afin de loger au moins partiellement le segment d'étanchéité correspondant. Les segments d'étanchéité spiralés, qui sont conventionnellement fabriqués en matière thermoplastique, peuvent être obtenus par moulage à injection. Le rapport entre la finesse de l'élément injecté et sa longueur implique d'apporter un très grand soin au procédé d'injection afin d'obtenir un remplissage optimal de la cavité du moule. On connait, des documents US 6,126,422 et US 6,270,713, un joint spiralé et un procédé d'injection plastique permettant de l'obtenir. Le procédé d'injection vise à obtenir un remplissage satisfaisant de l'empreinte du moule, et consiste à injecter la matière plastique fondue via deux points d'entrée dans l'empreinte situés chacun d'un côté de l'empreinte, chaque point d'entrée étant situé exactement à une distance d'une des deux extrémités de la spirale correspondant au quart de la longueur totale de la spirale. Conformément à ce procédé d'injection, et comme les figures d'abrégé des deux brevets susmentionnés permettent de le visualiser, le principe de prévoir deux points d'entrée situés sur des faces opposées de l'empreinte du moule et à une distance de l'extrémité de la spirale la plus proche égale au quart de la longueur totale de cette spirale permet d'obtenir un remplissage de l'empreinte satisfaisant. En effet, cette configuration d'injection génère, à partir de chaque point d'entrée deux écoulements de matière de direction opposée, soit quatre écoulements initialement distincts, chacun de ces quatre écoulements ayant exactement la même distance à parcourir à l'intérieur de l'empreinte (soit un quart de la longueur totale de l'empreinte). Ainsi, on minimise la distance à parcourir pour chaque écoulement, évitant ainsi que la matière se refroidisse et se fige prématurément. Le procédé décrit ci-dessus présente cependant des inconvénients. En effet, les deux points d'entrée sont situés sur des faces opposées de l'empreinte afin que les points d'entrée soient reliés à une source d'alimentation commune via un canal d'injection -2- principal (dénommé « carotte ») et deux canaux d'injection secondaires. Comme dans tout procédé d'injection, la matière contenue dans les canaux d'injection (qui sont intégralement remplis) après refroidissement est perdue. Or, la configuration représentée sur les figures d'abrégé des deux brevets susmentionnés apparait relativement favorable quant à cet aspect : la matière perdue, qui correspond aux volumes des canaux d'injection, est relativement faible. Mais, dans de nombreuses configurations, la nécessité que les deux points d'injection soient tous deux situés à la bonne distance des extrémités de l'empreinte conduit à éloigner fortement ces points d'entrée l'un de l'autre. On a représenté sur la figure 1, un joint spiralé tel qu'obtenu à la fin de l'opération de moulage, ce joint étant moulé conformément à l'enseignement des deux brevets susmentionnés. La figure 1 montre ainsi un joint 1 encore solidaire d'une carotte 2 et de deux canaux d'injection secondaires 3, 4. A l'extrémité de ces canaux d'injection se situent les points d'injection 5, 6. On peut observer sur la figure 1 un éloignement des deux points d'injection 5 et 6 très important. Cela conduit à prévoir une carotte et des canaux d'injection secondaires de volume fortement augmenté, avec pour conséquence d'augmenter dans la même proportion la matière perdue à chaque moulage. On voit en effet que la quantité de matière constituant l'ensemble de la carotte 2 et des canaux d'injection 3, 4 est très importante par rapport à la quantité de matière constituant le joint spiralé 1 une fois fini. La présente invention se propose de remédier aux inconvénients de l'art antérieur exposé ci-dessus, en proposant un moule et un procédé de fabrication d'un joint spiralé permettant d'obtenir un remplissage satisfaisant de l'empreinte du moule tout en minimisant la matière perdue lors de chaque opération de moulage. A cet effet, la présente invention concerne un moule pour la fabrication d'un joint en matière plastique de forme spiralée, le moule comportant au moins une empreinte en forme de spirale et comportant, pour l'alimentation en matière plastique fondue, au moins deux points d'entrée distincts, ces points d'entrée étant disposés sur une même face de l'empreinte. Ainsi, grâce au moule selon l'invention, on obtient un remplissage optimal car on utilise au moins deux points d'injection. Mais surtout, grâce à l'utilisation de points d'injection situés sur une même face, la dimension des deux carottes est très fortement réduite par rapport à l'art antérieur : le volume cumulé des deux carottes nécessaire est en effet inférieur au volume de la carotte unique qui serait nécessaire en mettant en oeuvre un procédé conforme à l'état de la technique. De plus, les opérations de découpe des carottes sont simplifiées par rapport à l'état de la technique. L'invention présente en outre le grand avantage de pouvoir prévoir les points d'injection sur la face latérale du -3- joint la moins sollicitée pour assurer la fonction d'étanchéité. Ainsi, les risques de fuite sont fortement réduits avec un joint conforme à l'invention puisque les points d'injection (et les imperfections qu'ils génèrent) sont avantageusement situés sur une face du joint ne participant pas à l'étanchéité. Dans une réalisation, les points d'entrée sont disposés sur la face externe de l'empreinte. Dans une réalisation, les points d'entrée sont disposés sur la face interne de l'empreinte. Dans une réalisation, les points d'entrée sont situés respectivement à une distance de chacune des extrémités de l'empreinte correspondant au quart de la longueur totale de l'empreinte. Dans une réalisation, le moule comporte trois points d'entrée distincts. Dans une réalisation, le moule comporte quatre points d'entrée distincts. Dans une réalisation, le moule comporte une ou plusieurs cavités communiquant avec l'empreinte, chaque cavité étant destinée à être remplie par la matière plastique fondue afin de constituer une masselotte. Dans une réalisation, le moule comporte trois cavités, deux cavités étant disposées aux extrémités de l'empreinte et une cavité étant disposée à équidistance des deux extrémités de l'empreinte. Dans une réalisation, les points d'entrées sont positionnés en retrait de la face de l'empreinte sur laquelle ils sont disposés. L'invention se rapporte également à un procédé de fabrication d'un joint en matière plastique moulée de forme spiralée, le procédé comprenant l'étape d'injecter la matière plastique dans une empreinte en forme de spirale d'un moule au niveau d'au moins deux points d'entrée distincts, ces points d'entrée étant disposés sur une même face de l'empreinte. Dans une réalisation, le procédé met en oeuvre deux points d'entrée situés respectivement à une distance de chacune des extrémités de l'empreinte correspondant au quart de la longueur totale de l'empreinte. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels : La figure 1 représente une joint spiralé connu, tel qu'obtenu à la fin de l'étape moulage ; La figure 2 représente un joint spiralé conforme à l'invention, tel qu'obtenu à la fin de l'étape de moulage ; La figure 3 représente une variante d'un joint spiralé de la figure 2 ; -4- La figure 4 représente un joint spiralé conforme à la figure 2 ou 3, tel qu'obtenu après les opérations de finition. La figure 1, déjà décrite plus haut, représente un joint spiralé connu. La figure 2 représente un joint spiralé 20 conforme à l'invention, tel qu'obtenu à l'issue des opérations de moulage et avant les opérations de finition (ébavurage, etc.) Le joint 20 comporte un corps 21 de forme spiralée comportant deux extrémités 22 et 23. Le corps 21 est dans l'exemple de section rectangulaire et comporte une face latérale externe 24 et une face latérale interne 25. Sur la face latérale externe 24 sont présentes deux carottes 26 et 27, chaque carotte 26, 27 étant disposée à l'emplacement d'un de deux points d'injection 28, 29. On peut observer sur la figure 2 que la taille des carottes et le volume des canaux d'injection sont très faibles : la matière perdue à chaque opération de moulage est donc très faible, et considérablement réduite par rapport à l'art antérieur représenté sur la figure 1. En outre, on notera que le joint de l'exemple de la figure 2 assure l'étanchéité du compresseur auquel il est associé principalement grâce à sa face latérale externe 24, la face latérale opposée étant peu ou pas utile à l'étanchéité. Ainsi, en disposant les points d'injections sur la face latérale ne participant pas à l'étanchéité, on reporte sur celle-ci les imperfections de surface subsistant au niveau de ces points d'injection. Les risques de fuite sont donc fortement réduits grâce au joint conforme à l'invention. Dans une réalisation, les points d'injection 28, 29 sont situés à une distance de l'extrémité 22, 23 de la spirale la plus proche égale au quart de la longueur totale de cette spirale. Ainsi, lors de l'opération de moulage l'injection de matière plastique fondue via les deux points d'injection 28, 29 génère quatre fronts de matière, chacun de ces fronts de matière parcourant une distance identique de l'empreinte du moule. La figure 3 représente un joint spiralé 30 conforme à l'invention, tel qu'obtenu à l'issue des opérations de moulage et avant les opérations de finition. Pour réaliser le moulage du joint 30, on utilise, de même que pour le joint de la figure 2, deux points d'injection 32, 33 disposés sur une même face du corps 31 du joint 30. Le moule utilisé pour obtenir le joint 30 comporte un ou plusieurs évidements permettant de loger un excédent de matière pour améliorer le remplissage de l'empreinte du moule. Ces évidements sont matérialisés sur le joint 30 par les masselottes 34, 35, 36. Dans l'exemple, on a prévu une masselotte 34, 36 à chaque extrémité du corps 31 du joint 30 et une masselotte 35 au milieu du corps 31. Ces masselottes ont une fonction d'éventation et de pièges à brûlures et, comme indiqué ci-dessus, permettent d'optimiser le remplissage de l'empreinte du moule. Avantageusement, la masselotte 35, disposée dans -5- l'exemple à égale distance des extrémités du corps 31, est disposée sur la face latérale externe du corps 31. La figure 4 représente un joint 40 conforme à l'invention après les opérations de finition. REVENDICATIONS1. Moule (1) pour la fabrication d'un joint (20 ; 30 ; 40) en matière plastique de forme spiralée, le moule (1) comportant au moins une empreinte en forme de spirale et comportant, pour l'alimentation en matière plastique fondue, au moins deux points d'entrée distincts (28, 29 ; 32, 33), ces points d'entrée (28, 29 ; 32, 33) étant disposés sur une même face de l'empreinte. 2. Moule selon la revendication 1, dans lequel les points d'entrée (28, 29 ; 32, 33) sont disposés sur une face externe de l'empreinte. 3. Moule selon la revendication 1, dans lequel les points d'entrée sont disposés sur une face interne de l'empreinte. 4. Moule selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les points d'entrée (28, 29 ; 32, 33) sont situés respectivement à une distance de chacune des extrémités de l'empreinte correspondant au quart de la longueur totale de l'empreinte. 5. Moule selon l'une des revendications 1 à 3, comportant trois points d'entrée distincts. 6. Moule selon l'une des revendications 1 à 3, comportant quatre points d'entrée distincts. 7. Moule selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le moule comporte une ou plusieurs cavités communiquant avec l'empreinte, chaque cavité étant destinée à être remplie par la matière plastique fondue afin de constituer une masselotte (34, 35, 36). 8. Moule selon la revendication précédente, dans lequel le moule comporte trois cavités, deux cavités étant disposées aux extrémités de l'empreinte et une cavité étant disposée à équidistance des deux extrémités de l'empreinte. 9. Moule selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les points d'entrée (28, 29 ; 32, 33) sont positionnés en retrait de la face de l'empreinte sur laquelle ils sont disposés. 10. Procédé de fabrication d'un joint (20, 30, 40) en matière plastique moulée de forme spiralée, le procédé comprenant l'étape d'injecter la matière plastique dans l'empreinte en forme de spirale d'un moule au niveau d'au moins deux points d'entrée distincts (28, 29 ; 32, 33), ces points d'entrée (28, 29 ; 32, 33) étant disposés sur une même face de l'empreinte.-7- 11. Procédé selon la revendication précédente, mettant en oeuvre deux points d'entrée (28, 29 ; 32, 33) situés respectivement à une distance de chacune des extrémités de l'empreinte correspondant au quart de la longueur totale de l'empreinte.