CA2599845C - Procede de moulage d'un boyau profile sur un vitrage - Google Patents
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Abstract
L'invention se rapporte à un procédé de moulage d'un boyau profilé (1) constitué d'une matière plastique formée de plusieurs composants, notamment d'une matière à base de polyuréthanne, sur au moins une partie périphérique d'un vitrage (2) à l'aide d'au moins une tête d'injection (3), dans lequel ladite matière éjectée par un orifice de sortie (4) de la tête d'injection (3) pénètre ensuite dans une cavité de moulage (5) pour former ledit boyau profilé moulé, caractérisé en ce que la matière éjectée par ledit orifice de sortie (4) de la tête d'injection (3) pénètre directement dans ladite cavité de moulage (5).
Description
2 PCT/FR2005/050144 PROCEDE DE MOULAGE D'UN BOYAU PROFILE SUR UN VITRAGE
La présente invention se rapporte à un procédé de moulage d'un boyau profilé
constitué d'une matière plastique formée de plusieurs composants, notamment d'une matière à base de polyuréthanne, sur au moins une partie périphérique d'un vitrage à
l'aide d'au moins une tête d'injection, procédé dans lequel ladite matière éjectée par un orifice de sortie de la tête d'injection pénètre ensuite dans une cavité de moulage pour former ledit boyau profilé moulé.
La présente invention se rapporte également au dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ainsi qu'au vitrage obtenu par la mise en oeuvre du procédé.
Le moulage de matières plastiques formées de plusieurs composants est connu depuis longtemps et est utilisé pour former, par exemple selon la technique dite d'encapsulation , des boyaux profilés en polyuréthanne sur le bord périphérique de vitrages et notamment de vitrages automobiles, en particulier par la mise en oeuvre de la technologie dite de réaction à l'intérieur du moule d'injection ou RIM ( Reaction Injection Molding ).
Pour que les constituants, en l'occurrence au moins le polyol et l'isocyanate se mélangent bien et que la matière finale formant le joint ait une apparence homogène sans défauts ponctuels du type bulles, aspérités, ... l'homme du métier a toujours considéré qu'il était nécessaire que la matière transite par un moyen intermédiaire du type canal de distribution ou cavité de mélange et/ou d'homogénéisation, situé
entre l'orifice de sortie de la tête d'injection et la cavité de moulage en elle-même qui permet de réaliser le boyau moulé.
Ce moyen intermédiaire avait pour but de permettre au mélange réactif de s'écouler dans le moule de façon laminaire et sans former de bulles.
Cette cavité de mélange et/ou d'homogénéisation, située avant la cavité de moulage en considérant la direction et le sens d'injection de la matière est parfois appelée cône d'injection ou lame d'injection ou encore carotte d'injection ou mélangeur statique . Cette cavité est parfois pourvue d'une portion d'étranglement, c'est-à-dire d'une portion où sa section est réduite.
Lorsque la matière injectée est un thermodurcissable, toute la matière présente dans le moyen intermédiaire doit être jetée car elle ne peut être recyclée.
Or, la quantité
de matière présente dans ce moyen intermédiaire, en particulier lorsqu'un effet de mélange et d'homogénéisation y est réalisé, peut représenter jusqu'à un tiers de la quantité totale de matière injectée dans la cavité de moulage pour la fabrication du boyau moulé.
De plus, la zone de liaison entre la matière située dans le moyen intermédiaire et la matière formant le boyau moulé, appelée parfois seuil d'injection du produit, doit faire l'objet d'une étape de finition par découpage des bavures puis ponçage des zones découpées pour masquer la différence d'apparence de la pièce dans cette zone, car la rupture entre les deux parties de la matière n'est jamais lisse et droite.
Cette étape étant difficilement automatisable, sa réalisation à la main engendre un surcoût lors de la fabrication.
Ce seuil d'injection étant en outre parfois positionnée à l'extrémité d'une lèvre du boyau profilé, cette étape doit être réalisée avec soin afin de ne pas endommager la lèvre lors du découpage des bavures puis du ponçage.
Par ailleurs, la cavité permettant de réaliser le mélange et/ou l'homogénéisation est en général creusée dans une des parties constitutives du moule.
La présence de cette cavité rend ainsi plus complexe l'étude préalable à la réalisation du moule et la fabrication du moule. La présence de cette cavité engendre ainsi un surcoût lors de la conception du moule.
En particulier, pour le moulage de formes complexes, il est parfois nécessaire de réaliser la cavité de mélange et/ou d'homogénéisation avec des éléments de moule, ou cales , qui sont animés lors du démoulage d'un mouvement de translation et/ou de rotation pour permettre de dégager la matière contenue dans la cavité du moyen intermédiaire. De telles configurations complexes engendrent bien évidemment un important surcoût lors de l'étude préalable à la réalisation du moule ainsi que lors de la fabrication du moule. Ces réalisations complexifient en outre l'entretien du moule car leur mauvais fonctionnement peut engendrer des pertes de matière et ainsi diminuer la qualité de la matière constituant le boyau profilé.
De nombreux ouvrages sont à la disposition de l'homme du métier pour lui permettre de dimensionner le moyen intermédiaire nécessaire en fonction des paramètres de production.
L'homme du métier connaît par ailleurs de la demande de brevet européen N
EP 629 482 un canal d'injection d'un type particulier.
La présente invention se rapporte à un procédé de moulage d'un boyau profilé
constitué d'une matière plastique formée de plusieurs composants, notamment d'une matière à base de polyuréthanne, sur au moins une partie périphérique d'un vitrage à
l'aide d'au moins une tête d'injection, procédé dans lequel ladite matière éjectée par un orifice de sortie de la tête d'injection pénètre ensuite dans une cavité de moulage pour former ledit boyau profilé moulé.
La présente invention se rapporte également au dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ainsi qu'au vitrage obtenu par la mise en oeuvre du procédé.
Le moulage de matières plastiques formées de plusieurs composants est connu depuis longtemps et est utilisé pour former, par exemple selon la technique dite d'encapsulation , des boyaux profilés en polyuréthanne sur le bord périphérique de vitrages et notamment de vitrages automobiles, en particulier par la mise en oeuvre de la technologie dite de réaction à l'intérieur du moule d'injection ou RIM ( Reaction Injection Molding ).
Pour que les constituants, en l'occurrence au moins le polyol et l'isocyanate se mélangent bien et que la matière finale formant le joint ait une apparence homogène sans défauts ponctuels du type bulles, aspérités, ... l'homme du métier a toujours considéré qu'il était nécessaire que la matière transite par un moyen intermédiaire du type canal de distribution ou cavité de mélange et/ou d'homogénéisation, situé
entre l'orifice de sortie de la tête d'injection et la cavité de moulage en elle-même qui permet de réaliser le boyau moulé.
Ce moyen intermédiaire avait pour but de permettre au mélange réactif de s'écouler dans le moule de façon laminaire et sans former de bulles.
Cette cavité de mélange et/ou d'homogénéisation, située avant la cavité de moulage en considérant la direction et le sens d'injection de la matière est parfois appelée cône d'injection ou lame d'injection ou encore carotte d'injection ou mélangeur statique . Cette cavité est parfois pourvue d'une portion d'étranglement, c'est-à-dire d'une portion où sa section est réduite.
Lorsque la matière injectée est un thermodurcissable, toute la matière présente dans le moyen intermédiaire doit être jetée car elle ne peut être recyclée.
Or, la quantité
de matière présente dans ce moyen intermédiaire, en particulier lorsqu'un effet de mélange et d'homogénéisation y est réalisé, peut représenter jusqu'à un tiers de la quantité totale de matière injectée dans la cavité de moulage pour la fabrication du boyau moulé.
De plus, la zone de liaison entre la matière située dans le moyen intermédiaire et la matière formant le boyau moulé, appelée parfois seuil d'injection du produit, doit faire l'objet d'une étape de finition par découpage des bavures puis ponçage des zones découpées pour masquer la différence d'apparence de la pièce dans cette zone, car la rupture entre les deux parties de la matière n'est jamais lisse et droite.
Cette étape étant difficilement automatisable, sa réalisation à la main engendre un surcoût lors de la fabrication.
Ce seuil d'injection étant en outre parfois positionnée à l'extrémité d'une lèvre du boyau profilé, cette étape doit être réalisée avec soin afin de ne pas endommager la lèvre lors du découpage des bavures puis du ponçage.
Par ailleurs, la cavité permettant de réaliser le mélange et/ou l'homogénéisation est en général creusée dans une des parties constitutives du moule.
La présence de cette cavité rend ainsi plus complexe l'étude préalable à la réalisation du moule et la fabrication du moule. La présence de cette cavité engendre ainsi un surcoût lors de la conception du moule.
En particulier, pour le moulage de formes complexes, il est parfois nécessaire de réaliser la cavité de mélange et/ou d'homogénéisation avec des éléments de moule, ou cales , qui sont animés lors du démoulage d'un mouvement de translation et/ou de rotation pour permettre de dégager la matière contenue dans la cavité du moyen intermédiaire. De telles configurations complexes engendrent bien évidemment un important surcoût lors de l'étude préalable à la réalisation du moule ainsi que lors de la fabrication du moule. Ces réalisations complexifient en outre l'entretien du moule car leur mauvais fonctionnement peut engendrer des pertes de matière et ainsi diminuer la qualité de la matière constituant le boyau profilé.
De nombreux ouvrages sont à la disposition de l'homme du métier pour lui permettre de dimensionner le moyen intermédiaire nécessaire en fonction des paramètres de production.
L'homme du métier connaît par ailleurs de la demande de brevet européen N
EP 629 482 un canal d'injection d'un type particulier.
3 L'invention propose un procédé d'injection de matière à plusieurs composants qui ne nécessite plus la présence d'un moyen intermédiaire tel que défini ci-dessus et dont les moyens pour le mettre en oeuvre sont ainsi plus simples et moins onéreux à concevoir et à
utiliser.
Les inventeurs se sont aperçus que d'une manière surprenante, il était tout à
fait possible de réaliser l'injection de la matière directement dans la cavité
de moulage, sans faire transiter la matière dans un moyen intermédiaire.
La présente invention se rapporte ainsi dans son acception la plus large à un procédé de moulage d'un boyau profilé constitué d'une matière plastique formée de plusieurs composants, notamment d'une matière à base de polyuréthanne, sur au moins une partie périphérique d'un vitrage à l'aide d'au moins une tête d'injection, dans lequel ladite matière éjectée par un orifice de sortie de la tête d'injection pénètre ensuite dans une cavité de moulage pour former ledit boyau profilé moulé, caractérisé en ce que la matière éjectée par ledit orifice de sortie de la tête d'injection pénètre directement dans ladite cavité de moulage.
Cette cavité de moulage est délimitée par des parois de moulage entre lesquelles se répand la matière injectée ainsi que par le vitrage sur lequel le boyau va adhérer.
Ainsi la matière plastique formée de plusieurs composants et éjectée par ledit orifice de sortie de la tête d'injection ne transite pas par un moyen intermédiaire du type canal de distribution ou cavité de mélange, situé entre ledit orifice de sortie et ladite cavité de moulage. La distance entre l'orifice de sortie de la tête d'injection et la surface du vitrage adjacente sur laquelle le boyau profilé est formé correspond à la hauteur du boyau profilé à ce niveau sur le produit fini ; plus aucune matière n'est perdue.
On entend au sens de la présente invention par matière plastique à plusieurs composants , le fait que la matière plastique en elle-même pour réticuler nécessite le mélange et la réaction entre eux de plusieurs monomères ; l'expression choisie ne couvre ainsi pas une matière plastique qui aurait besoin d'un ou de plusieurs agent(s) de polymérisation en proportion faible ou très faible (en proportion inférieure à
10 %), comme par exemple un catalyseur et/ou un accélérateur.
La matière utilisée pour la mise en oeuvre de l'invention peut comporter outre la matière plastique à plusieurs composants, des éléments de renfort comme par
utiliser.
Les inventeurs se sont aperçus que d'une manière surprenante, il était tout à
fait possible de réaliser l'injection de la matière directement dans la cavité
de moulage, sans faire transiter la matière dans un moyen intermédiaire.
La présente invention se rapporte ainsi dans son acception la plus large à un procédé de moulage d'un boyau profilé constitué d'une matière plastique formée de plusieurs composants, notamment d'une matière à base de polyuréthanne, sur au moins une partie périphérique d'un vitrage à l'aide d'au moins une tête d'injection, dans lequel ladite matière éjectée par un orifice de sortie de la tête d'injection pénètre ensuite dans une cavité de moulage pour former ledit boyau profilé moulé, caractérisé en ce que la matière éjectée par ledit orifice de sortie de la tête d'injection pénètre directement dans ladite cavité de moulage.
Cette cavité de moulage est délimitée par des parois de moulage entre lesquelles se répand la matière injectée ainsi que par le vitrage sur lequel le boyau va adhérer.
Ainsi la matière plastique formée de plusieurs composants et éjectée par ledit orifice de sortie de la tête d'injection ne transite pas par un moyen intermédiaire du type canal de distribution ou cavité de mélange, situé entre ledit orifice de sortie et ladite cavité de moulage. La distance entre l'orifice de sortie de la tête d'injection et la surface du vitrage adjacente sur laquelle le boyau profilé est formé correspond à la hauteur du boyau profilé à ce niveau sur le produit fini ; plus aucune matière n'est perdue.
On entend au sens de la présente invention par matière plastique à plusieurs composants , le fait que la matière plastique en elle-même pour réticuler nécessite le mélange et la réaction entre eux de plusieurs monomères ; l'expression choisie ne couvre ainsi pas une matière plastique qui aurait besoin d'un ou de plusieurs agent(s) de polymérisation en proportion faible ou très faible (en proportion inférieure à
10 %), comme par exemple un catalyseur et/ou un accélérateur.
La matière utilisée pour la mise en oeuvre de l'invention peut comporter outre la matière plastique à plusieurs composants, des éléments de renfort comme par
4 exemple des fibres de verre. Dans le cas d'une matière plastique à base de polyuréthanne, ces éléments de renfort sont additionnés d'une manière connue aux polyols.
La matière est, de préférence, éjectée par ledit orifice de sortie au niveau d'une paroi de ladite cavité de moulage, c'est-à-dire que le plan moyen de l'orifice de sortie est sensiblement confondu dans le plan moyen de la paroi à cet endroit.
De plus, la matière est, de préférence, éjectée par ledit orifice de sortie selon un flux sensiblement perpendiculaire au plan du vitrage adjacent.
La présente invention se rapporte également à un dispositif de moulage d'un boyau profilé constitué d'une matière plastique formée de plusieurs composants, notamment d'une matière à base de polyuréthanne, sur au moins une partie périphérique d'un vitrage, ledit dispositif comportant au moins une tête d'injection comportant un orifice de sortie par lequel la matière est éjectée et une cavité de moulage pour former ledit boyau profilé moulé, caractérisé en ce que ledit orifice de sortie de la tête d'injection débouche directement dans ladite cavité de moulage.
Ainsi, ce dispositif ne comporte pas de moyen intermédiaire du type canal de distribution ou cavité de mélange, situé entre ledit orifice de sortie et ladite cavité de moulage.
L'orifice de sortie est, de préférence, disposé affleurant dans une paroi de ladite cavité de moulage. Toutefois, l'orifice de sortie selon l'invention peut également être disposé légèrement saillant par rapport à la paroi de la cavité de moulage à cet endroit (de l'ordre de quelques millimètres au maximum ; pas plus de 5 mm), mais cela entraînera alors une marque creuse sur le produit final ; l'orifice de sortie selon l'invention peut également être disposé légèrement en retrait par rapport à la paroi de la cavité de moulage à cet endroit (de l'ordre de quelques millimètres au maximum ; pas plus de 5 mm), mais cela entraînera alors une marque saillante sur le produit final.
L'orifice de sortie de la tête d'injection est muni d'un clapet mobile qui est ouvert pendant l'injection de matière afin de permettre à la matière de se répandre dans la cavité de moulage et est fermé le reste du temps.
Ainsi, aucune reprise du boyau profilé n'est nécessaire car la rupture au niveau de la zone de liaison entre la matière restée dans la tête d'injection et la matière formant le boyau moulé est nette, grâce à l'action du clapet mobile.
Traditionnellement, la tête d'injection est disposée immobile à côté des éléments de moule, dont l'un au moins est mobile pour permettre le chargement et le déchargement du vitrage, respectivement avant et après le moulage du boyau profilé car cette tête d'injection est complexe du fait que plusieurs composants y sont mélangés et
La matière est, de préférence, éjectée par ledit orifice de sortie au niveau d'une paroi de ladite cavité de moulage, c'est-à-dire que le plan moyen de l'orifice de sortie est sensiblement confondu dans le plan moyen de la paroi à cet endroit.
De plus, la matière est, de préférence, éjectée par ledit orifice de sortie selon un flux sensiblement perpendiculaire au plan du vitrage adjacent.
La présente invention se rapporte également à un dispositif de moulage d'un boyau profilé constitué d'une matière plastique formée de plusieurs composants, notamment d'une matière à base de polyuréthanne, sur au moins une partie périphérique d'un vitrage, ledit dispositif comportant au moins une tête d'injection comportant un orifice de sortie par lequel la matière est éjectée et une cavité de moulage pour former ledit boyau profilé moulé, caractérisé en ce que ledit orifice de sortie de la tête d'injection débouche directement dans ladite cavité de moulage.
Ainsi, ce dispositif ne comporte pas de moyen intermédiaire du type canal de distribution ou cavité de mélange, situé entre ledit orifice de sortie et ladite cavité de moulage.
L'orifice de sortie est, de préférence, disposé affleurant dans une paroi de ladite cavité de moulage. Toutefois, l'orifice de sortie selon l'invention peut également être disposé légèrement saillant par rapport à la paroi de la cavité de moulage à cet endroit (de l'ordre de quelques millimètres au maximum ; pas plus de 5 mm), mais cela entraînera alors une marque creuse sur le produit final ; l'orifice de sortie selon l'invention peut également être disposé légèrement en retrait par rapport à la paroi de la cavité de moulage à cet endroit (de l'ordre de quelques millimètres au maximum ; pas plus de 5 mm), mais cela entraînera alors une marque saillante sur le produit final.
L'orifice de sortie de la tête d'injection est muni d'un clapet mobile qui est ouvert pendant l'injection de matière afin de permettre à la matière de se répandre dans la cavité de moulage et est fermé le reste du temps.
Ainsi, aucune reprise du boyau profilé n'est nécessaire car la rupture au niveau de la zone de liaison entre la matière restée dans la tête d'injection et la matière formant le boyau moulé est nette, grâce à l'action du clapet mobile.
Traditionnellement, la tête d'injection est disposée immobile à côté des éléments de moule, dont l'un au moins est mobile pour permettre le chargement et le déchargement du vitrage, respectivement avant et après le moulage du boyau profilé car cette tête d'injection est complexe du fait que plusieurs composants y sont mélangés et
5 qu'une recirculation des composants est prévue entre chaque période d'injection de matière ; toutefois, pour la mise en oeuvre de la présente invention, les inventeurs se sont aperçus qu'il était tout à fait possible de disposer la tête d'injection dans une paroi du moule et par conséquent, si ce moule est mobile, qu'il était possible d'appliquer un mouvement à la tête d'injection lors de chaque cycle de moulage.
Ainsi, dans une variante, la tête d'injection du dispositif selon l'invention est solidaire d'un élément de moule mobile.
Dans une variante également, l'orifice de sortie de la tête d'injection présente une section sensiblement circulaire présentant un axe disposé sensiblement perpendiculaire au. plan d'accueil adjacent du .vitrage. Ainsi, si l'injection est réalisée adjacente à une surface principale du vitrage cet axe est perpendiculaire à
cette surface principale du vitrage ; si l'injection est réalisée adjacente au chant du vitrage, l'axe de l'orifice est alors perpendiculaire à ce chant.
La présente invention se rapporte également au vitrage muni sur au moins une partie périphérique d'un boyau profilé moulé constitué d'une matière plastique formée de plusieurs composants, notamment d'une matière à base de polyuréthanne, le boyau étant fabriqué par la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
Le boyau profilé du vitrage selon l'invention ne comporte pas de marque ou trace d'ébavurage, mais peut comporter une marque d'injection à l'endroit où a été
réalisée l'éjection de la matière.
Cette marque d'injection est, de préférence, située dans un endroit du boyau profilé qui sera peu ou pas visible une fois le vitrage monté.
Avantageusement, grâce à l'invention, il n'est ainsi plus nécessaire de prévoir un moyen intermédiaire dans la partie amont du moule, la partie située entre la tête d'injection et la cavité de moulage en elle-même. La conception et la fabrication du moule sont ainsi simplifiées et moins onéreuses.
Avantageusement également, grâce à l'invention, on évite les risques encourus en cas de mauvaise définition du moyen intermédiaire ou de mauvaise réalisation de
Ainsi, dans une variante, la tête d'injection du dispositif selon l'invention est solidaire d'un élément de moule mobile.
Dans une variante également, l'orifice de sortie de la tête d'injection présente une section sensiblement circulaire présentant un axe disposé sensiblement perpendiculaire au. plan d'accueil adjacent du .vitrage. Ainsi, si l'injection est réalisée adjacente à une surface principale du vitrage cet axe est perpendiculaire à
cette surface principale du vitrage ; si l'injection est réalisée adjacente au chant du vitrage, l'axe de l'orifice est alors perpendiculaire à ce chant.
La présente invention se rapporte également au vitrage muni sur au moins une partie périphérique d'un boyau profilé moulé constitué d'une matière plastique formée de plusieurs composants, notamment d'une matière à base de polyuréthanne, le boyau étant fabriqué par la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
Le boyau profilé du vitrage selon l'invention ne comporte pas de marque ou trace d'ébavurage, mais peut comporter une marque d'injection à l'endroit où a été
réalisée l'éjection de la matière.
Cette marque d'injection est, de préférence, située dans un endroit du boyau profilé qui sera peu ou pas visible une fois le vitrage monté.
Avantageusement, grâce à l'invention, il n'est ainsi plus nécessaire de prévoir un moyen intermédiaire dans la partie amont du moule, la partie située entre la tête d'injection et la cavité de moulage en elle-même. La conception et la fabrication du moule sont ainsi simplifiées et moins onéreuses.
Avantageusement également, grâce à l'invention, on évite les risques encourus en cas de mauvaise définition du moyen intermédiaire ou de mauvaise réalisation de
6 celui-ci. En effet, si le moyen intermédiaire n'a pas été bien étudié et finalement ne donne pas satisfaction, comme il est réalisé dans la même pièce qu'une partie de la cavité de moulage, s'il faut procéder à une reprise, il faut retirer la partie de moule de l'installation et recommencer l'usinage, ce qui est long et coûteux et oblige à une immobilisation complète du dispositif de moulage.
De plus, la zone de liaison entre l'orifice de sorti de la tête d'injection et la matière formant le boyau moulé ne doit plus nécessairement faire l'objet d'une étape de finition, car cette zone est lisse et droite. Le coût de cette étape de finition est ainsi économisé.
Cette zone de liaison est en général prévue dans un endroit peu visible au final sur la pièce finie car elle reste en général décelable.
La présente invention se rapporte également à un procédé de moulage d'un boyau profilé constitué d'une matière plastique formée de plusieurs composants, notamment d'une matière à base de polyuréthane, sur au moins une partie périphérique d'un vitrage à l'aide d'au moins une tête d'injection, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
apposition de ladite tête d'injection de telle sorte que ladite tête d'injection est fixée à un élément de moulage dans une position telle qu'un orifice de sortie de ladite tête d'injection est alignée avec au moins une portion d'une surface d'une cavité
de moulage; et éjection de la matière plastique à travers ledit orifice de sortie dans ladite tête d'injection, directement dans la cavité de moulage pour former ledit boyau profilé.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée ci-après d'exemples de réalisation non limitatifs et des figures ci-jointes :
= La figure 1 illustre une vue de dessous simplifiée d'un dispositif de moulage de l'art antérieur, sur un vitrage orienté horizontalement, la vue étant réalisée au niveau de la surface inférieure du vitrage ;
= La figure 2 illustre une vue en coupe selon C-C' de la figure 1 = La figure 3 illustre le principe de recirculation des deux composants de la matière plastique pour l'approvisionnement de la tête d'injection ;
= La figure 4 illustre une vue de dessus simplifiée d'un dispositif de moulage de l'invention, sur un vitrage orienté horizontalement, la vue étant réalisée au niveau de la surface inférieure du vitrage ; et = La figure 5 illustre une vue en coupe selon D-D' de la figure 4.
6a Il est précisé que les proportions entre les divers éléments représentés ne sont pas rigoureusement respectées dans ces figures afin d'en faciliter la lecture.
Les figures 1 et 2 illustrent un vitrage (2) sur lequel on réalise d'une manière connue un boyau (1) profilé en matière plastique polymère formée de plusieurs composants, ici en une matière à base de polyuréthane.
Le procédé de fabrication du boyau (1) est appelé encapsulation car il comporte une étape de moulage du boyau (1) à l'aide d'un dispositif de moulage (10)
De plus, la zone de liaison entre l'orifice de sorti de la tête d'injection et la matière formant le boyau moulé ne doit plus nécessairement faire l'objet d'une étape de finition, car cette zone est lisse et droite. Le coût de cette étape de finition est ainsi économisé.
Cette zone de liaison est en général prévue dans un endroit peu visible au final sur la pièce finie car elle reste en général décelable.
La présente invention se rapporte également à un procédé de moulage d'un boyau profilé constitué d'une matière plastique formée de plusieurs composants, notamment d'une matière à base de polyuréthane, sur au moins une partie périphérique d'un vitrage à l'aide d'au moins une tête d'injection, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
apposition de ladite tête d'injection de telle sorte que ladite tête d'injection est fixée à un élément de moulage dans une position telle qu'un orifice de sortie de ladite tête d'injection est alignée avec au moins une portion d'une surface d'une cavité
de moulage; et éjection de la matière plastique à travers ledit orifice de sortie dans ladite tête d'injection, directement dans la cavité de moulage pour former ledit boyau profilé.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée ci-après d'exemples de réalisation non limitatifs et des figures ci-jointes :
= La figure 1 illustre une vue de dessous simplifiée d'un dispositif de moulage de l'art antérieur, sur un vitrage orienté horizontalement, la vue étant réalisée au niveau de la surface inférieure du vitrage ;
= La figure 2 illustre une vue en coupe selon C-C' de la figure 1 = La figure 3 illustre le principe de recirculation des deux composants de la matière plastique pour l'approvisionnement de la tête d'injection ;
= La figure 4 illustre une vue de dessus simplifiée d'un dispositif de moulage de l'invention, sur un vitrage orienté horizontalement, la vue étant réalisée au niveau de la surface inférieure du vitrage ; et = La figure 5 illustre une vue en coupe selon D-D' de la figure 4.
6a Il est précisé que les proportions entre les divers éléments représentés ne sont pas rigoureusement respectées dans ces figures afin d'en faciliter la lecture.
Les figures 1 et 2 illustrent un vitrage (2) sur lequel on réalise d'une manière connue un boyau (1) profilé en matière plastique polymère formée de plusieurs composants, ici en une matière à base de polyuréthane.
Le procédé de fabrication du boyau (1) est appelé encapsulation car il comporte une étape de moulage du boyau (1) à l'aide d'un dispositif de moulage (10)
7 comportant un moule constitué de deux éléments de moulage creux définissant une cavité de moulage (5) : un élément de moulage supérieur (5') et un élément de moulage inférieur (5 "), comme on peut le voir sur la figure 2. Chacun de ces éléments de moulage est en général fabriqué par usinage d'un bloc de métal.
En général, un élément de moulage, ici l'élément de moulage inférieur (5"), est fixe et l'autre est mobile ; toutefois, il est également possible de prévoir que les deux éléments de moulage sont mobiles.
Pour le moulage, la matière plastique à plusieurs composants est mélangée à
l'intérieur d'une tête d'injection (3) positionnée en général au niveau d'un plan de joint des deux éléments de moulage (5', 5") et est évacuée en direction du moule par un orifice de sortie (4).
Avant de pénétrer dans la cavité de moulage (5) pour former le boyau profilé
moulé, la matière éjectée par la tête d'injection (3) transite par un canal de distribution (15) souvent cylindrique et souvent creusé pour partie dans l'élément de moulage supérieur (5') et pour partie dans l'élément de moulage inférieur (5").
Sur la figure 1, le boyau (1) est disposé sur toute la périphérie du vitrage (2) mais ce boyau pourrait tout à fait n'être positionné que sur une partie de la périphérie du vitrage ou sur une partie quelconque du vitrage.
Pour le moulage, chaque élément de moulage est refermé sur le vitrage (2) grâce à un système de joint d'étanchéité (7) ; toutefois, pour plus de clarté, seul le système de joint d'étanchéité (7) de l'élément de moulage inférieur (5") a été
représenté.
Ce sont ces systèmes de joint d'étanchéité qui permettent de maintenir une pression suffisante à l'intérieur du moule pendant l'injection de la matière polymère.
Ces systèmes de joint d'étanchéité permettent également, dans une certaine mesure, de rattraper les tolérances de fabrication du vitrage, c'est-à-dire de compenser les écarts pouvant subvenir avec les côtes nominales du vitrage dans le moule.
Chaque système de joint d'étanchéité constitue un joint annulaire, positionné
à
la périphérie du vitrage et présente un axe X, orienté ici verticalement car l'injection est opérée sur un vitrage positionné horizontalement ; toutefois, l'axe X peut également être orienté horizontalement si l'injection est opérée sur un vitrage positionné
verticalement ou être orienté de toute autre manière.
En général, un élément de moulage, ici l'élément de moulage inférieur (5"), est fixe et l'autre est mobile ; toutefois, il est également possible de prévoir que les deux éléments de moulage sont mobiles.
Pour le moulage, la matière plastique à plusieurs composants est mélangée à
l'intérieur d'une tête d'injection (3) positionnée en général au niveau d'un plan de joint des deux éléments de moulage (5', 5") et est évacuée en direction du moule par un orifice de sortie (4).
Avant de pénétrer dans la cavité de moulage (5) pour former le boyau profilé
moulé, la matière éjectée par la tête d'injection (3) transite par un canal de distribution (15) souvent cylindrique et souvent creusé pour partie dans l'élément de moulage supérieur (5') et pour partie dans l'élément de moulage inférieur (5").
Sur la figure 1, le boyau (1) est disposé sur toute la périphérie du vitrage (2) mais ce boyau pourrait tout à fait n'être positionné que sur une partie de la périphérie du vitrage ou sur une partie quelconque du vitrage.
Pour le moulage, chaque élément de moulage est refermé sur le vitrage (2) grâce à un système de joint d'étanchéité (7) ; toutefois, pour plus de clarté, seul le système de joint d'étanchéité (7) de l'élément de moulage inférieur (5") a été
représenté.
Ce sont ces systèmes de joint d'étanchéité qui permettent de maintenir une pression suffisante à l'intérieur du moule pendant l'injection de la matière polymère.
Ces systèmes de joint d'étanchéité permettent également, dans une certaine mesure, de rattraper les tolérances de fabrication du vitrage, c'est-à-dire de compenser les écarts pouvant subvenir avec les côtes nominales du vitrage dans le moule.
Chaque système de joint d'étanchéité constitue un joint annulaire, positionné
à
la périphérie du vitrage et présente un axe X, orienté ici verticalement car l'injection est opérée sur un vitrage positionné horizontalement ; toutefois, l'axe X peut également être orienté horizontalement si l'injection est opérée sur un vitrage positionné
verticalement ou être orienté de toute autre manière.
8 Le système de joint d'étanchéité (7) peut être fabriqué, par exemple, en silicone.
Il est rappelé ici que la pression d'injection avoisine souvent quelques bars à
quelques dizaines de bars, notamment pour les PU-RIM.
Le vitrage (2) peut être un vitrage monolithique, c'est-à-dire constitué d'une feuille de matière unique ou être un vitrage multiple, c'est-à-dire constitué
de plusieurs feuilles de matière entre lesquelles est inséré au moins une couche de matière adhérente dans le cas des vitrages feuilletés, ou au moins un espace intercalaire dans le cas des double-vitrages. Les feuilles de matière peuvent être minérales, notamment en verre, ou organique, notamment en matière plastique.
Le vitrage (2) peut ainsi être un vitrage pour véhicule, en particulier un vitrage fixe comme un pare-brise, une fenêtre latérale, une custode ou encore un panneau de toit.
Dans le cas d'un vitrage pour véhicule, le vitrage présente généralement au moins partiellement à sa périphérie une bande d'ornementation (8), comme on peut le voir sur la figure 2. Cette bande d'ornementation résulte en général d'un dépôt d'émail, réalisé sur la face intérieure du vitrage ou sur une face intercalaire du vitrage pour les vitrages composites, mais elle peut également résulter d'une coloration partielle et/ou périphérique d'une feuille de matière utilisée, notamment d'une feuille en matière organique. Cette bande d'ornementation (8) est réalisée dans la version illustrée sous le vitrage (2), sur la face du vitrage destinée à être orientée vers l'intérieur du véhicule.
La tête d'injection (3) et le principe du système de recirculation de la matière en dehors des phases d'injection sont illustrés en détail sur la figure 3.
La tête d'injection (3) est munie à son extrémité distale d'un clapet (9) mobile qui ferme l'orifice de sortie (4) en dehors des périodes d'injection de matière.
Ainsi, lorsque le clapet (9) est fermé et qu'aucune matière plastique n'est injectée dans le moule, chacun des composants A et B est aspiré d'un réservoir, circule à l'intérieur de la tête et est renvoyé dans son réservoir respectif. Il n'y a aucun contact entre les composants A et B.
Il n'y a que pendant la phase d'injection de la matière dans le moule que les deux flux de retour vers les réservoirs respectifs sont interrompus et que les deux
Il est rappelé ici que la pression d'injection avoisine souvent quelques bars à
quelques dizaines de bars, notamment pour les PU-RIM.
Le vitrage (2) peut être un vitrage monolithique, c'est-à-dire constitué d'une feuille de matière unique ou être un vitrage multiple, c'est-à-dire constitué
de plusieurs feuilles de matière entre lesquelles est inséré au moins une couche de matière adhérente dans le cas des vitrages feuilletés, ou au moins un espace intercalaire dans le cas des double-vitrages. Les feuilles de matière peuvent être minérales, notamment en verre, ou organique, notamment en matière plastique.
Le vitrage (2) peut ainsi être un vitrage pour véhicule, en particulier un vitrage fixe comme un pare-brise, une fenêtre latérale, une custode ou encore un panneau de toit.
Dans le cas d'un vitrage pour véhicule, le vitrage présente généralement au moins partiellement à sa périphérie une bande d'ornementation (8), comme on peut le voir sur la figure 2. Cette bande d'ornementation résulte en général d'un dépôt d'émail, réalisé sur la face intérieure du vitrage ou sur une face intercalaire du vitrage pour les vitrages composites, mais elle peut également résulter d'une coloration partielle et/ou périphérique d'une feuille de matière utilisée, notamment d'une feuille en matière organique. Cette bande d'ornementation (8) est réalisée dans la version illustrée sous le vitrage (2), sur la face du vitrage destinée à être orientée vers l'intérieur du véhicule.
La tête d'injection (3) et le principe du système de recirculation de la matière en dehors des phases d'injection sont illustrés en détail sur la figure 3.
La tête d'injection (3) est munie à son extrémité distale d'un clapet (9) mobile qui ferme l'orifice de sortie (4) en dehors des périodes d'injection de matière.
Ainsi, lorsque le clapet (9) est fermé et qu'aucune matière plastique n'est injectée dans le moule, chacun des composants A et B est aspiré d'un réservoir, circule à l'intérieur de la tête et est renvoyé dans son réservoir respectif. Il n'y a aucun contact entre les composants A et B.
Il n'y a que pendant la phase d'injection de la matière dans le moule que les deux flux de retour vers les réservoirs respectifs sont interrompus et que les deux
9 composants A et B se trouvent en contact à l'intérieur de la tête d'injection, sont mélangés et sont évacués par l'orifice de sortie (4), le clapet (9) étant ouvert.
Dans l'art antérieur, le mélange des constituants de la matière plastique injectée est opéré dans la tête d'injection et l'homogénéisation complète est souvent obtenue à l'extrémité aval du canal de distribution (15). Si le mélange réalisé n'est pas parfait et que la matière injectée présente des défauts inacceptables, il faut lancer un processus itératif d'optimisation des paramètres d'injection pour pallier ces défauts, voire, refaire la partie de moule qui intègre le canal de distribution (15).
Cela engendre évidemment une perte importante de temps et par conséquent d'argent.
Par ailleurs et surtout, toute la matière située dans le canal de distribution (15) au moment de la fermeture du clapet (9) à la fin du cycle d'injection est perdue et doit être jetée.
Les figures 4 et 5 illustrent un vitrage (2) sur lequel on réalise selon l'invention un boyau (1) profilé en matière plastique polymère formée de plusieurs composants, ici en polyuréthanne.
Le moulage du boyau (1) est opéré à l'aide d'un dispositif de moulage (11) comportant un moule constitué de deux éléments de moulage creux définissant une cavité de moulage (5) : un élément de moulage supérieur (5') et un élément de moulage inférieur (5 "), comme on peut le voir sur la figure 5.
Comme on peut le constater, le dispositif selon l'invention illustré aux figures 4 et 5 diffère de celui de l'art antérieur illustré aux figures 1 et 2 en ce que la matière éjectée par ledit orifice de sortie (4) de la tête d'injection (3) pénètre directement dans ladite cavité de moulage (5), sans transiter comme auparavant par un moyen intermédiaire du type canal de distribution ou cavité de mélange, situé entre ledit orifice de sortie (4) et ladite cavité de moulage (5).
La tête d'injection utilisée ici est la même qu'auparavant, mais elle n'est plus positionnée comme auparavant : elle est désormais intégrée à un élément de moulage, ici l'élément de moulage inférieur (5") qui est ici l'élément de moulage fixe, de manière à ce que la matière soit éjectée par l'orifice de sortie (4) au niveau d'une paroi (6) de la cavité de moulage (5).
Dans la version de l'invention illustrée ici, le clapet (9) mobile qui ferme l'orifice de sortie (4) en dehors des périodes d'injection de matière affleure au niveau de la paroi (6).
Il n'y a donc plus de matière perdue dans un quelconque moyen intermédiaire 5 et pour des productions en grandes quantités, l'économie de matière réalisée est importante.
Le mélange des constituants de la matière plastique injectée est opéré dans la tête d'injection. Si le mélange réalisé n'est pas parfait et que la matière injectée présente des défauts inacceptables, il faut lancer un processus itératif d'optimisation des
Dans l'art antérieur, le mélange des constituants de la matière plastique injectée est opéré dans la tête d'injection et l'homogénéisation complète est souvent obtenue à l'extrémité aval du canal de distribution (15). Si le mélange réalisé n'est pas parfait et que la matière injectée présente des défauts inacceptables, il faut lancer un processus itératif d'optimisation des paramètres d'injection pour pallier ces défauts, voire, refaire la partie de moule qui intègre le canal de distribution (15).
Cela engendre évidemment une perte importante de temps et par conséquent d'argent.
Par ailleurs et surtout, toute la matière située dans le canal de distribution (15) au moment de la fermeture du clapet (9) à la fin du cycle d'injection est perdue et doit être jetée.
Les figures 4 et 5 illustrent un vitrage (2) sur lequel on réalise selon l'invention un boyau (1) profilé en matière plastique polymère formée de plusieurs composants, ici en polyuréthanne.
Le moulage du boyau (1) est opéré à l'aide d'un dispositif de moulage (11) comportant un moule constitué de deux éléments de moulage creux définissant une cavité de moulage (5) : un élément de moulage supérieur (5') et un élément de moulage inférieur (5 "), comme on peut le voir sur la figure 5.
Comme on peut le constater, le dispositif selon l'invention illustré aux figures 4 et 5 diffère de celui de l'art antérieur illustré aux figures 1 et 2 en ce que la matière éjectée par ledit orifice de sortie (4) de la tête d'injection (3) pénètre directement dans ladite cavité de moulage (5), sans transiter comme auparavant par un moyen intermédiaire du type canal de distribution ou cavité de mélange, situé entre ledit orifice de sortie (4) et ladite cavité de moulage (5).
La tête d'injection utilisée ici est la même qu'auparavant, mais elle n'est plus positionnée comme auparavant : elle est désormais intégrée à un élément de moulage, ici l'élément de moulage inférieur (5") qui est ici l'élément de moulage fixe, de manière à ce que la matière soit éjectée par l'orifice de sortie (4) au niveau d'une paroi (6) de la cavité de moulage (5).
Dans la version de l'invention illustrée ici, le clapet (9) mobile qui ferme l'orifice de sortie (4) en dehors des périodes d'injection de matière affleure au niveau de la paroi (6).
Il n'y a donc plus de matière perdue dans un quelconque moyen intermédiaire 5 et pour des productions en grandes quantités, l'économie de matière réalisée est importante.
Le mélange des constituants de la matière plastique injectée est opéré dans la tête d'injection. Si le mélange réalisé n'est pas parfait et que la matière injectée présente des défauts inacceptables, il faut lancer un processus itératif d'optimisation des
10 paramètres d'injection pour pallier ces défauts.
Pour parfaire le mélange des composants, il est possible de prévoir dans la tête d'injection, avant le clapet (9) en considérant le sens d'injection, une portion d'étranglement, c'est-à-dire une portion où la section du conduit de mélange des composants est réduite.
En outre, d'une manière surprenante, les paramètres d'injection sont facilement reproductibles d'un moulage à un autre et lorsqu'une nouvelle série de pièce commence, avec une forme de moule différente, si l'injection réalisée précédemment était correcte, même si la quantité de matière injectée change, il suffit de quelques essais pour optimiser la nouvelle injection et obtenir la qualité nécessaire, bien qu'il n'y ait plus de moyen intermédiaire pour l'homogénéisation du mélange.
L'orifice de sortie (4) présente une section sensiblement circulaire présentant un axe Z disposé sensiblement perpendiculaire au plan d'accueil adjacent du vitrage.
Par ailleurs, dans le cas d'un vitrage pour véhicule, le vitrage présente généralement au moins partiellement à sa périphérie une bande d'ornementation (8).
Dans la version de l'invention illustrée ici, l'injection est réalisée sur une face du boyau qui n'est pas visible de l'extérieur du véhicule, une fois le vitrage monté afin que la marque circulaire qui s'est éventuellement produite au niveau du clapet ne soit pas visible de l'extérieur du véhicule, une fois le vitrage monté.
En outre, pour les même raisons, l'injection est réalisée est réalisée sur une face du boyau qui est derrière la bande d'ornementation (8).
L'injection pourrait également être réalisée en d'autres endroits : dans des zones du vitrage qui une fois le vitrage monté seront cachées.
Pour parfaire le mélange des composants, il est possible de prévoir dans la tête d'injection, avant le clapet (9) en considérant le sens d'injection, une portion d'étranglement, c'est-à-dire une portion où la section du conduit de mélange des composants est réduite.
En outre, d'une manière surprenante, les paramètres d'injection sont facilement reproductibles d'un moulage à un autre et lorsqu'une nouvelle série de pièce commence, avec une forme de moule différente, si l'injection réalisée précédemment était correcte, même si la quantité de matière injectée change, il suffit de quelques essais pour optimiser la nouvelle injection et obtenir la qualité nécessaire, bien qu'il n'y ait plus de moyen intermédiaire pour l'homogénéisation du mélange.
L'orifice de sortie (4) présente une section sensiblement circulaire présentant un axe Z disposé sensiblement perpendiculaire au plan d'accueil adjacent du vitrage.
Par ailleurs, dans le cas d'un vitrage pour véhicule, le vitrage présente généralement au moins partiellement à sa périphérie une bande d'ornementation (8).
Dans la version de l'invention illustrée ici, l'injection est réalisée sur une face du boyau qui n'est pas visible de l'extérieur du véhicule, une fois le vitrage monté afin que la marque circulaire qui s'est éventuellement produite au niveau du clapet ne soit pas visible de l'extérieur du véhicule, une fois le vitrage monté.
En outre, pour les même raisons, l'injection est réalisée est réalisée sur une face du boyau qui est derrière la bande d'ornementation (8).
L'injection pourrait également être réalisée en d'autres endroits : dans des zones du vitrage qui une fois le vitrage monté seront cachées.
11 Dans le cas d'un vitrage pour véhicule également, il est possible de positionner un (ou plusieurs) insert(s) dans l'élément de moulage (5', 5") préalablement au moulage du boyau (1), afin que le boyau intègre cet (ou ces) insert(s).
Cet (ou ces) insert(s) peut (ou peuvent) être un (ou des) insert(s) de renfort, généralement complètement intégré au boyau (1), ou être un (ou des) insert(s) de fixation, généralement proéminent(s) par rapport au boyau, pour la fixation du vitrage dans la baie destinée à l'accueillir.
Le vitrage (2) tel qu'on peut le voir sur la figure 5 est muni d'un boyau (1) profilé en un matériau polymère présentant un état de surface adéquat, lisse, sans aspérités ni bulles et ne comporte pas de bavures mais comporte une marque d'injection située à l'endroit où a été réalisée l'injection. Ce vitrage est ensuite livré
tel quel au client après être sorti du moule. Aucune opération d'ébavurage n'est réalisée en sortie de moule avant la livraison au client.
La présente invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de l'invention sans pour autant sortir du cadre du brevet tel que défini par les revendications.
Cet (ou ces) insert(s) peut (ou peuvent) être un (ou des) insert(s) de renfort, généralement complètement intégré au boyau (1), ou être un (ou des) insert(s) de fixation, généralement proéminent(s) par rapport au boyau, pour la fixation du vitrage dans la baie destinée à l'accueillir.
Le vitrage (2) tel qu'on peut le voir sur la figure 5 est muni d'un boyau (1) profilé en un matériau polymère présentant un état de surface adéquat, lisse, sans aspérités ni bulles et ne comporte pas de bavures mais comporte une marque d'injection située à l'endroit où a été réalisée l'injection. Ce vitrage est ensuite livré
tel quel au client après être sorti du moule. Aucune opération d'ébavurage n'est réalisée en sortie de moule avant la livraison au client.
La présente invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de l'invention sans pour autant sortir du cadre du brevet tel que défini par les revendications.
Claims (4)
1. Procédé de moulage d'un boyau profilé constitué d'une matière plastique formée de plusieurs composants, notamment d'une matière à base de polyuréthane, sur au moins une partie périphérique d'un vitrage à l'aide d'au moins une tête d'injection, ledit procédé
comprenant les étapes suivantes :
apposition de ladite tête d'injection de telle sorte que ladite tête d'injection est fixée à un élément de moulage dans une position telle qu'un orifice de sortie de ladite tête d'injection est alignée avec au moins une portion d'une surface d'une cavité
de moulage; et éjection de la matière plastique à travers ledit orifice de sortie dans ladite tête d'injection, directement dans la cavité de moulage pour former ledit boyau profilé.
comprenant les étapes suivantes :
apposition de ladite tête d'injection de telle sorte que ladite tête d'injection est fixée à un élément de moulage dans une position telle qu'un orifice de sortie de ladite tête d'injection est alignée avec au moins une portion d'une surface d'une cavité
de moulage; et éjection de la matière plastique à travers ledit orifice de sortie dans ladite tête d'injection, directement dans la cavité de moulage pour former ledit boyau profilé.
2. Procédé de moulage selon la revendication 1, dans lequel la matière plastique éjectée par ledit orifice de sortie de la tête d'injection ne transite pas par un moyen intermédiaire du type canal de distribution ou cavité de mélange, situé entre ledit orifice de sortie et ladite cavité de moulage.
3. Procédé de moulage selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la matière plastique est éjectée par ledit orifice de sortie au niveau d'une paroi de ladite cavité
de moulage.
de moulage.
4. Procédé de moulage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la matière plastique est éjectée par ledit orifice de sortie selon un flux sensiblement perpendiculaire au plan du vitrage adjacent.
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