FR2779505A1 - Soupape de surpression et procede de fabrication de ladite soupape - Google Patents

Abstract

Une valve de surpression (10) telle que celle qui est utilisée comma valve de surpression dans le compartiment passagers d'un véhicule automobile possède des clapets de valve (14) qui sont retenus en liaison avec un boîtier (12) par des bandes de retenue (15b) moulées en place. La valve (10) est fabriquée par un outillage de moulage par injection ayant une paire de moitiés de moule définissant une première cavité de moulage pour former le boîtier et une deuxième cavité de moulage pour former les clapets. Une fois que le boîtier et les clapets ont durci, le moule est ouvert, le boîtier restant en contact avec une moitié de moule et les clapets restant en contact avec l'autre moitié de moule. Une moitié de moule est ensuite déplacée par rapport à l'autre, pour amener le boîtier et les clapets en alignement les uns avec les autres, et les moitiés de moule sont de nouveau fermées pour placer les clapets à l'intérieur du boîtier et définir une troisième cavité s'étendant le long des lignes de fixation souhaitées entre les clapets (14) et les sièges de valve (16). Une troisième quantité de matériau thermoplastique est injectée dans la troisième cavité de moulage, où elle durcit pour former les bandes de retenue, en se liant avec les bords du clapet et les bords contigus du siège de valve. La troisième cavité de moulage s'étend également autour d'une bride périphérique (18) entourant le boîtier, en formant un joint d'étanchéité (15a) qui est lié au boîtier. La pièce est terminée lorsqu'elle est éjectée du moule, sans qu'aucun assemblage supplémentaire ne soit nécessaire.

Description

l 2779505 La présente invention concerne d'une manière générale des valves

de surpression unidirectionnelles, et en particulier une valve de ce type à utiliser conjointement à un système de ventilation pour le compartiment passagers d'une automobile. Des valves de surpression plates, unidirectionnelles, sont habituellement utilisées dans des applications telles que des systèmes de ventilation de véhicules. Typiquement, elles servent à décharger la surpression qui peut être créée à l'intérieur d'un compartiment passagers d'un véhicule, presque étanche à l'air, par exemple lorsqu'une porte du véhicule est fermée rapidement, tout en empêchant l'entrée de l'air depuis l'extérieur du véhicule dans le compartiment passagers. Les valves utilisées pour cette application comprennent généralement un cadre ou un boîtier qui est monté sur une ouverture formée dans un panneau enfermant le compartiment passagers et qui définit un passage d'air au travers du panneau. La valve possède un ou plusieurs sièges de valves internes sur lesquels sont appuyés une pluralité de clapets de valve. Les clapets sont constitués d'éléments souples, relativement minces, et chevauchent les sièges de valve du côté extérieur du compartiment passagers. Chaque clapet est fixé au boîtier le long d'un bord périphérique. Lorsqu'une surpression se produit à l'intérieur du compartiment passagers, les clapets s'écartent des sièges de valve, en se pliant ou en s'articulant au voisinage de leur bord fixe, pour permettre à l'air de s'écouler au travers du

passage d'air, vers l'extérieur du compartiment passagers.

Lorsque la pression d'air est devenue égale des deux côtés d'une valve ou lorsque la pression à l'extérieur devient plus grande, les clapets se rabattent ou se plient dans l'autre sens pour entrer en contact avec les sièges de valve et pour empêcher l'écoulement de l'air dans le

compartiment passagers.

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Les valves de ce type général sont souvent fabriquées par moulage par injection du boîtier et des clapets de valve sous la forme de pièces distinctes puis assemblage des deux composants par l'un quelconque des différents procédés. La leçon du brevet US N 5 601 117 porte sur le fait que des trous formés le long d'un bord du clapet sont placés sur des broches faisant saillie de la partie correspondante du boîtier. Les extrémités des broches sont ensuite aplaties pour former un capuchon de verrouillage qui fixe les clapets sur les chevilles. Le brevet US N 5 419 739 décrit un clapet de valve se présentant sous la forme d'une feuille souple ayant des pattes solidaires qui sont insérées à force au travers de fentes respectives formées dans le boîtier. Le brevet US N 5 194 038 décrit une valve dans laquelle les clapets sont raccordés au boîtier par moulage in situ, d'un seul tenant avec le boîtier, mais sont constitués d'un autre matériau, plus souple, que celui du boîtier. Le clapet est moulé de façon à entrer en prise, le long d'un bord, avec une fente formée dans le boîtier. Chacun de ces différents procédés de construction présente des inconvénients inhérents, concernant généralement le fait que la production de la valve sous la forme de composants distincts qui doivent être assemblés est complexe, longue et/ou demande une forte main d'ouvre, ce qui augmente le coût global du

composant fini.

La demande de brevet du Royaume-Uni N 2 298 917A décrit une valve dans laquelle le boîtier et les clapets sont moulés par injection simultanément, dans le même moule, à partir d'un matériau plastique rigide, et un plastique plus souple est ensuite surmoulé sur le boîtier et les clapets, le long d'un bord de ces derniers, pour relier les deux composants et former une articulation qui permet le mouvement de basculement du clapet. Mais du fait des limitations pratiques inhérentes au procédé de moulage

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par injection, en particulier le problème connu comme l'"enrayage du moule", le boîtier ne peut pas être moulé en une seule pièce dans sa configuration complète. Au lieu de cela, les parties de paroi du boîtier contre lesquelles les clapets doivent être amenés de manière étanche dans la pièce terminée doivent être moulées à l'extérieur du boîtier, puis insérées dans leur position fonctionnelle à l'intérieur du boîtier, après que le surmoulage a relié les clapets au boîtier. Ces étapes supplémentaires augmentent la complexité et le coût de fabrication de la valve. En conséquence, une structure plus simple et plus facile à fabriquer est nécessaire pour ces valves de surpression. L'objet de l'invention consiste à mettre à disposition une valve de surpression comprenant un boîtier définissant un passage d'air et un ou plusieurs clapets de valve retenus à l'intérieur du boîtier pour limiter l'écoulement au travers du passage dans seulement une direction. Chaque clapet de valve est fixé au boîtier le long d'un bord, par un élément de retenue qui est moulé en place après que les clapets ont été placés en position fonctionnelle à l'intérieur du boîtier. L'élément de retenue entre en contact et se lie avec le bord de fixation du clapet et également avec le boîtier, le long d'un bord correspondant du siège de valve sur lequel s'appuie le clapet lorsqu'il est en position de repos. Le clapet de valve est moulé avec une articulation vivante contiguë au bord de fixation, de telle sorte qu'il puisse être écarté du siège de valve par basculement en position ouverte lorsqu'il est poussé par une surpression existant

à l'intérieur du compartiment passagers.

La valve de surpression de l'invention se fabrique facilement grâce à une technique de moulage à coulissement dans lequel une paire de moitiés de moule, lorsqu'elles

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sont dans une première position fermée l'une par rapport à l'autre, forment une première cavité de moulage pour le moulage par injection du boîtier et une deuxième cavité de moulage distincte pour le moulage par injection des clapets. Le boîtier est de préférence moulé à partir d'un matériau thermoplastique rigide tel que du polypropylène, du polystyrène ou du poly(chlorure de vinyle), tandis que les clapets sont moulés à partir d'un matériau plus souple, tel qu'un élastomère thermoplastique. Une fois que les deux composants ont durci de façon à être essentiellement solides, les moitiés de moule sont séparées, le boîtier restant en contact avec la première moitié de moule et les clapets restant en contact avec la deuxième moitié de moule. Les moitiés de moule sont ensuite déplacées l'une par rapport à l'autre, ou coulissées, dans un plan perpendiculaire à la direction d'ouverture et de fermeture du moule pour placer le

boîtier et les clapets en alignement l'un avec l'autre.

Les moitiés de moule sont ensuite déplacées l'une vers l'autre de telle sorte que les clapets soient insérés dans le boîtier et placés en contact avec leur siège de valve respectif. Lorsque les moitiés de moule sont dans leur deuxième position fermée, une troisième cavité de moulage est formée par les moitiés de moule. La troisième cavité de moulage s'étend le long de la ligne de fixation souhaitée entre le siège de valve et le clapet. Une troisième quantité de matériau thermoplastique, de préférence un élastomère thermoplastique, est injectée dans la troisième cavité de moulage, o elle se lie au bord du clapet et au bord contigu du siège de valve, pour former l'élément de retenue. Une fois que la troisième quantité de matériau thermoplastique a refroidi et durci, les moitiés de moule sont séparées et la pièce terminée est éjectée du moule, sans qu'un assemblage supplémentaire

soit nécessaire.

Le procédé de l'invention permet de produire la pièce en une seule opération de moulage, à l'aide d'un seul outillage de moulage, ce qui évite les problèmes d'enrayage du moule". Plus précisément, le procédé empêche les clapets d'interférer avec le moulage des sièges de valve sur lesquels ils reposent dans la pièce terminée. Selon une autre particularité de l'invention, un joint d'étanchéité entourant le boîtier est formé simultanément aux éléments de retenue pendant l'injection de la troisième quantité du matériau plastique. Cette opération est obtenue grâce au fait de configurer la troisième cavité de moulage de telle sorte qu'elle s'étende autour de la périphérie du boîtier et entre en contact avec celle-ci. Le matériau thermoplastique s'écoule dans cette partie de la cavité et se lie au boîtier lorsqu'il durcit. Le joint d'étanchéité obtenu entre en contact avec les bords de l'ouverture aménagée dans le panneau dans lequel la valve est installée. Le matériau souple utilisé pour le joint d'étanchéité réalise une meilleure étanchéité à l'air entre le boîtier et le panneau que ce serait le cas si le matériau rigide du boîtier entrait directement en contact avec le panneau, et réduit également les bruits dus aux vibrations. Le fait de former le joint d'étanchéité et l'élément de retenue simultanément, en une seule étape de moulage par injection, est un moyen rapide et efficace de créer une valve de surpression ayant les caractéristiques

structurelles de la présente invention.

La figure 1 est une vue en perspective d'une valve de surpression selon l'invention; la figure 2 est une vue éclatée de la valve de la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe transversale de la valve, prise le long de la ligne 3-3 de la figure 1;

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la figure 4 est une vue en élévation, en coupe transversale, d'un outillage de moulage à plusieurs cavités utilisé dans le procédé de moulage de l'invention, ayant des moitiés de moule gauche et droite, dans une première position fermée; la figure 5 est une vue de l'outillage de moulage dans une première position ouverte, une fois que le boîtier et les clapets ont été moulés; la figure 6 est une vue de l'outillage de moulage dans une deuxième position ouverte, dans laquelle la moitié de moule gauche est coulissée vers le bas par rapport à la moitié de moule droite; la figure 7 est une vue de l'outillage de moulage dans une deuxième position fermée, dans laquelle les clapets sont insérés dans le boîtier; la figure 8 est une vue de détail de l'outillage de moulage tel que présenté sur la figure 7; la figure 9 est une vue de l'outillage de moulage dans une position ouverte, dans laquelle la valve terminée se trouve encore dans la moitié de moule gauche; la figure 10 est une vue de la valve terminée en cours d'éjection de l'outillage de moulage; la figure 11 est une vue d'extrémité en élévation d'un outillage de moulage utilisé pour produire simultanément quatre valves selon la présente invention; la figure 12 est une vue de l'outillage de moulage de la figure 11, sur laquelle les moitiés de moule sont coulissées l'une par rapport à l'autre; la figure 13 est une vue en perspective d'un autre outillage de moulage, sur laquelle les moitiés de moule sont écartées l'une de l'autre et des plaques pivotantes sont dans une première position; la figure 14 est une vue de l'outillage de moulage de la figure 13, sur laquelle les plaques pivotantes sont dans une position intermédiaire;

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la figure 15 est une vue de l'outillage de moulage de la figure 13, sur laquelle les plaques pivotantes sont dans une deuxième position; la figure 16 est une vue en coupe transversale horizontale prise au travers de l'outillage de moulage de la figure 13, sur laquelle les moitiés de moule sont en position fermée; la figure 17 est une vue en coupe transversale horizontale prise au travers de l'outillage de moulage de la figure 13, sur laquelle les moitiés de moule sont en position ouverte; la figure 18 est une vue en coupe transversale horizontale prise au travers de l'outillage de moulage de la figure 13, sur laquelle les moitiés de moule sont en position ouverte et les plaques pivotantes sont étendues et la figure 19 est une vue en coupe transversale verticale prise au travers de l'outillage de moulage de la figure 13, sur laquelle les moitiés de moule sont fermées et les plaques pivotantes sont tournées à la deuxième position.

Description détaillée du mode de réalisation préféré

Les figures 1 et 2 illustrent mieux la disposition globale de la forme de réalisation préférée d'une valve de surpression 10 formée selon la présente invention. D'une manière générale, la valve 10 comprend un boîtier 12, une paire de clapets de valve 14 et un ensemble élément de retenue/joint d'étanchéité 15. Le boîtier 12 est de préférence formé de matériau plastique rigide, tel que du polypropylène, du polystyrène ou du poly(chlorure de vinyle), et est conçu pour s'ajuster dans une ouverture rectangulaire formée dans un panneau (non représenté), pour réguler l'écoulement d'air (ou de certains autres gaz) au travers de l'ouverture. Chacun des clapets de valve 14 est de préférence constitué d'un matériau

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plastique relativement pliable, tel qu'un élastomère thermoplastique, et est fixé au boîtier 12 le long d'un bord, de telle sorte que le bord opposé puisse s'éloigner du boîtier par basculement ou articulation, sous l'influence de la pression d'air. L'ensemble joint d'étanchéité/élément de retenue 15, comme on l'expliquera plus en détail ci-après, est moulé en place dans la position présentée sur la figure 1, pour relier les clapets 14 au boîtier 12 le long de leurs bords fixes et pour réaliser un joint d'étanchéité entourant le boîtier 12. Lorsqu'elle est utilisée en tant que composant d'un système de ventilation pour un compartiment passagers d'un véhicule automobile, la valve de surpression 10 de l'invention est insérée dans une ouverture aménagée dans un panneau définissant le compartiment passagers du véhicule, de telle sorte que le clapet puisse basculer vers l'extérieur, en s'éloignant de l'intérieur du compartiment. De cette manière, la valve 10 sert à décharger la surpression qui peut être créée à l'intérieur du compartiment passagers, par exemple lorsqu'une porte du véhicule est fermée rapidement, tout en empêchant l'entrée de l'air depuis l'extérieur du véhicule dans le

compartiment passagers.

Le boîtier 12 comprend un cadre extérieur 12a essentiellement rectangulaire, qui définit un passage d'air central 12b. Le passage d'air 12b est divisé en plusieurs passages secondaires par un motif de grille constitués d'éléments transversaux 12c s'étendant entre les côtés opposés du cadre. Les surfaces dirigées vers le haut des éléments transversaux 12c (lorsque la valve 10 est orientée de la manière présentée sur les figures 1 et 2), entourant les passages secondaires, définissent des sièges de valve 16 sur lesquels les clapets 14 s'appuient lorsqu'ils sont dans une position fermée, comme on le voit

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sur la figure 1. Une bride 18 s'étend vers l'extérieur depuis le cadre 12a, sur essentiellement toute la périphérie de ce dernier. Une pluralité de pattes de verrouillage 20 sont disposées à des endroits espacés autour du cadre, immédiatement au-dessous de la bride 18 (voir figure 3). Chaque patte de verrouillage 20 a une surface d'accrochage 20a s'étendant vers l'extérieur à partir du cadre 12a et une surface biseautée 20b, inclinée vers l'intérieur. Des trous 22 sont formés au travers de la bride 18, directement au-dessus des pattes de verrouillage 20, pour permettre aux pattes d'être formées pendant le procédé de moulage par injection. Quatre canaux 24 sont moulés dans le boîtier 12, en s'étendant vers le haut jusqu'aux faces intérieures du cadre 12a depuis les sièges de valve 16, puis autour du bord supérieur du

cadre, et enfin vers le bas jusqu'au bord de la bride 18.

Les clapets 14 sont généralement rectangulaires et ont des surfaces inférieures lisses, plates. Des nervures 26 sont formées sur les surfaces supérieures des clapets 14 pour conférer une plus grande rigidité. L'un des bords longitudinaux de chaque clapet est appelé le bord de fixation 28, ce bord étant celui qui doit être fixé au boîtier 12. Une articulation vivante 30 est formée parallèlement au bord de fixation 28 de chaque clapet 14 et au voisinage immédiat de celui- ci. Une articulation vivante est une ligne dont l'épaisseur en section transversale est réduite, pour conférer au clapet une plus grande souplesse au niveau d'une position spécifique. Le clapet 14 peut se plier librement autour de l'articulation vivante 30, et se déplace ainsi entre une position fermée et une position ouverte par rapport au boîtier 12. Les bords restants de chaque clapet 14 ont une plus petite épaisseur que le reste du clapet, pour former des bords effilés 32 destinés à entrer en contact avec les sièges de valve 16 (voir figure 3). La section transversale des bords effilés 30 peut être concave ou convexe par rapport au siège de valve 16. Les bords effilés 32 réalisent une étanchéité plus efficace vis-à-vis des sièges de valve 16 du boîtier 12 lorsque les clapets 14 sont fermés, et réduisent également les bruits produits lorsque les clapets entrent en contact avec les sièges de valve lors

de la fermeture.

L'ensemble élément de retenue/joint d'étanchéité 15 est constitué d'un matériau relativement pliable, tel qu'un élastomère thermoplastique, et, comme on le décrira plus en détail ci-après, est formé sous la forme d'une seule pièce, monobloc, par moulage par injection. Une partie formant joint d'étanchéité rectangulaire 15a de l'ensemble 15 entoure la périphérie de la bride 18 du boîtier. Deux bandes de retenue 15b s'étendent au travers de la largeur du boîtier 12 sur le dessus des sièges de valve 16, au voisinage immédiat des bords de fixation 28 des clapets 14. Lorsque les bandes de retenue 15b sont moulées en place, elles se lient aux sièges de valve 16 et aux bords de fixation 28 des clapets 14, pour fixer les composants ensemble. Des rails 15c sont moulés en place à l'intérieur des canaux 24 réalisés dans le boîtier 12, en reliant les bandes de retenue 15b à la partie formant joint d'étanchéité 15a pour réaliser une voie d'écoulement pour le matériau thermoplastique fluide pendant l'injection. Les rails 15c sont disposés complètement à l'intérieur de leur canal 24 respectif, de telle sorte qu'ils ne dépassent pas au-delà de la surface du boîtier 12. En conséquence, ils n'interfèrent pas avec le déplacement des clapets 14 vers la position ouverte. Des blocs 15d s'étendent depuis le joint d'étanchéité 15a et

remplissent les trous 22 aménagés dans la bride 18.

On installe la valve de surpression 10 à l'intérieur d'une ouverture aménagée dans un panneau (non représenté) en poussant la valve dans l'ouverture de telle sorte que il 2779505 le joint d'étanchéité 15a entre en contact avec la surface extérieure du panneau, pour empêcher les fuites d'air entre le rebord de l'ouverture et l'extérieur du cadre 12a. Les pattes de verrouillage 20 sont légèrement fléchies vers l'intérieur lorsque les surfaces biseautées b entrent en contact avec les bords intérieurs de l'ouverture, et reviennent vers l'extérieur de manière élastique de telle sorte que les surfaces d'accrochage 20a entrent en prise avec la surface intérieure du panneau une

fois que la valve est complètement logée dans l'ouverture.

L'engagement des pattes de verrouillage 20 avec le panneau sert à retenir la valve 10 fermement en place. Lorsque la valve est logée dans l'ouverture, des parties des blocs l5d immédiatement contiguës aux pattes de verrouillage 20 (voir figure 3) sont comprimées vers l'intérieur par le contact avec le panneau, ce qui augmente la rigidité de

l'ajustement et réduit les vibrations et les bruits.

Bien que l'invention soit décrite par référence à une valve de surpression 10 ayant deux clapets de valve 14, on comprendra que cela ne constitue pas une limitation du cadre de l'invention et que le procédé de moulage décrit peut être utilisé pour former des valves ayant un nombre

et une configuration quelconques de clapets.

Les figures 4 à 10 décrivent l'outillage de moulage à plusieurs cavités 40 utilisé pour produire la valve de surpression 10 de l'invention et la séquence d'étapes de la fabrication de la valve. L'outillage de moulage 40 comprend une moitié de moule droite 42 montée sur une plaque fixe 44 et une moitié de moule gauche 46 montée sur une plaque mobile 48, qui est mobile le long d'un axe horizontal pour ouvrir et fermer le moule. Lorsqu'elles sont dans une première position fermée présentée sur la figure 4, les moitiés de moule 42, 46 définissent une cavité de moulage supérieure 50 et une cavité de moulage inférieure séparée 52. La cavité de moulage supérieure 50

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est configurée de façon à former la partie de boîtier 12 de la valve de surpression 10 lorsqu'un matériau thermoplastique liquide, chauffé, est injecté dans le moule au travers d'une première descente de coulée 54 qui est alimentée par un appareil d'injection sous pression du

type bien connu dans le domaine du moulage par injection.

La cavité de moulage inférieure 52 est configurée de façon à former les clapets 14 de la valve de surpression 10 lorsqu'un matériau thermoplastique liquide, chauffé, est injecté dans la cavité au travers d'une deuxième descente

de coulée 56.

Pour commencer le procédé de fabrication, une première quantité de matériau thermoplastique liquide est injectée dans la cavité de moulage supérieure 50 et une deuxième quantité de matériau thermoplastique liquide est injectée dans la cavité de moulage inférieure 52. Le matériau amené à la cavité de moulage supérieure 50 est de préférence un matériau qui, lorsqu'il a refroidi et durci, forme une pièce en plastique rigide, relativement dure. Le polypropylène est un exemple de matériau acceptable. Le matériau amené à la cavité de moulage inférieure 52 est de préférence un matériau qui, lorsqu'il a refroidi, forme une pièce pliable, relativement molle, tel qu'un élastomère thermoplastique. L'injection des deux quantités de matériau est de préférence effectuée simultanément pour réduire le temps nécessaire pour fabriquer la valve de surpression 10 de l'invention, cependant les deux injections peuvent, si on le souhaite, être effectuées de

manière séquentielle.

Une fois que les deux quantités de matériau thermoplastique ont suffisamment refroidi et durci, le moule est ouvert par déplacement de la plaque mobile 48 vers la gauche, loin de la plaque fixe 44, jusqu'à la position présentée sur la figure 5. La cavité de moulage supérieure 50 est conçue à l'aide de techniques bien

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connues dans le domaine du moulage par injection, de telle sorte que le boîtier 12 reste en contact avec la moitié de moule gauche 46 lorsque le moule est ouvert. La cavité de moulage inférieure 52 est conçue, à l'aide de techniques analogues, de telle sorte que les clapets 14 restent en contact avec la moitié de moule droite 42 lorsque le moule

est ouvert.

Avec le moule en position ouverte, un piston hydraulique 58 monté sur la plaque mobile 48 est étendu pour glisser la moitié de moule gauche 46 vers le bas, comme on le voit sur la figure 6. Ce déplacement place le boîtier 12 et les clapets 14 en alignement les uns avec

les autres le long d'un axe horizontal.

Ensuite, la plaque mobile 48 est déplacée vers la droite de telle sorte que les deux moitiés de moule 42, 46 correspondent l'une à l'autre dans une deuxième position fermée, comme on le voit sur les figures 7 et 8. Dans cette position, les clapets 14 sont insérés à l'intérieur du boîtier 12 de telle sorte que les bords de fixation 28 des clapets 14 se trouvent tout près des sièges de valve 16, comme ils doivent être positionnés dans la pièce finie. Les bords de fixation 28 des clapets 14 peuvent être placés en contact avec leur siège de valve 16 respectif, ou bien un petit interstice peut, si on le

souhaite, être laissé entre les pièces.

Dans la deuxième position fermée, les moitiés de moule gauche et droite 42, 46 forment également une troisième cavité de moulage 60 qui est en contact avec le boîtier 12 et les clapets 14 et qui constitue un "négatif"

de l'ensemble joint d'étanchéité/élément de retenue 15.

Une troisième quantité de matériau thermoplastique liquide est injectée dans la troisième cavité de moulage 60, au travers d'une troisième descente de coulée 62. Lorsque la troisième quantité de matériau thermoplastique a refroidi et durci, elle se lie au boîtier 12 le long de toutes les

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surfaces avec lesquelles elle entre en contact, et également avec les bords de fixation 28 des clapets 14, o elle entre en contact avec ces composants. En conséquence, le durcissement de la troisième quantité de matériau thermoplastique maintient les clapets 14 en liaison avec le boîtier 12 et maintient le joint d'étanchéité dans sa

position correcte sur la bride 18.

Lorsque la troisième quantité de matériau thermoplastique a suffisamment refroidi et durci, les moitiés de moule 42, 46 sont ouvertes, comme on le voit sur la figure 9, et la valve de surpression 10 terminée est éjectée du moule au moyen de tiges d'éjection 64, comme on le voit sur la figure 10. Le piston hydraulique 58 est ensuite rétracté pour élevé la moitié de moule gauche 42, et les moitiés de moule 42, 46 sont fermées de nouveau pour permettre au cycle de moulage d'être répété

pour former une autre pièce.

Les figures 11 et 12 décrivent un outillage 140 qui permet la production simultanée de quatre valves selon la présente invention. L'outillage 140 fonctionne de la même manière que celle que l'on a décrite ci-dessus par référence aux figures 4 à 10, mais les moitiés de moule 142, 146 forment huit cavités de moulage: les quatre cavités supérieures 150a-d formant quatre copies identiques du boîtier 12 et les quatre cavités inférieures 152a-d formant quatre copies identiques des clapets requis pour chaque valve 10. La moitié de moule gauche 146 étant dans la position élevée présentée sur la figure 11, une première quantité de matériau thermoplastique est injectée dans les quatre cavités de moulage supérieures 150a-d et une deuxième quantité de matériau thermoplastique est injectée simultanément dans les quatre cavités de moulage inférieures 152a-d. La figure 12 décrit la configuration de l'outillage 140 une fois que le piston hydraulique 158 a été étendu pour déplacer la moitié de moule gauche 146

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vers la position abaissée, et placer les quatre boîtiers en alignement avec leur clapet respectif. Comme le comprendra l'homme du métier du moulage par injection, l'outillage 140 décrit sur les figures 11 et 12 est bien adapté pour être utilisé dans un environnement industriel, puisqu'il permet une production de masse plus rapide de la

valve de surpression.

Les figures 13 à 19 décrivent une autre forme de réalisation d'un outillage de moulage 200 pour produire la valve de surpression de l'invention. Comme avec l'outillage de moulage 40 décrit sur les figures 1 à 10, l'outillage de moulage 200 comprend une moitié de moule droite 202 montée sur une plaque fixe 204 et une moitié de moule gauche 206 montée sur une plaque mobile 208, qui peut coulisser le long d'un axe horizontal pour ouvrir et fermer le moule (voir figure 19). Cependant, pour plus de clarté, les figures 13 à 15 présentent les moitiés de moule droite et gauche 202, 206 écartées l'une de l'autre par rotation autour d'un axe vertical, comme les pages d'un livre, pour exposer les surfaces intérieures conjuguées des deux moitiés 202, 206. L'outillage de moulage200 a quatre postes de moulage espacés de 90 les uns des autres, autour de la périphérie de l'outillage, ces postes étant identifiés par les lettres A-D dans un

but descriptif.

Au poste de moulage A, la surface intérieure de la moitié de moule droite 202 a une cavité 208 pour le moulage d'un boîtier selon la présente invention. Une poche de dégagement 210 est formée dans la surface intérieure de la moitié de moule droite 202, s'étendant sur les postes de moulage B, C et D. Une plaque pivotante 212 est retenue dans la poche de dégagement 208 et présente deux ensembles de cavités identiques 214, 216

pour le moulage des clapets selon la présente invention.

Quatre descentes de coulée 218, 220, 222, 224 pénètrent

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dans la moitié de moule droite 202, une à chacun des

quatre postes A-D.

La moitié de moule gauche 206 présente un noyau de moulage 226 pour former des clapets selon la présente invention, situés au niveau du poste B, et une poche de dégagement 228 s'étendant sur les postes A, C et D. Une plaque pivotante 230 est retenue dans la poche de dégagement 228 et présente deux ensembles de noyaux 232, 234 identiques pour le moulage des boîtiers selon la présente invention. Des tiges d'éjection 236, 238 pénètrent dans la moitié de moule gauche 206, au voisinage immédiat des postes de moulage C et D. Les plaques pivotantes 212, 230 sont montées sur des arbres respectifs 240, 242, qui sont chacun étendus et rétractés par des moyens actionnés, tels qu'un piston hydraulique 244 (voir figure 19), et entraînés en rotation par un système d'entraînement par crémaillère et pignon 246. Comme on le voit sur les figures 14 et 18, les plaques pivotantes 212, 230 peuvent tourner autour de leurs arbres 240, 242, une fois que les arbres sont étendus sur une distance suffisante pour déplacer les plaques 212, 230 hors de leur poche de dégagement

respective 210, 228.

Pour commencer le procédé de moulage, les plaques pivotantes 212, 230 sont positionnées dans leur poche de dégagement respective 210, 228, comme on le voit sur la figure 13, et l'outillage de moulage 200 est dans la position fermée, dans laquelle les moitiés de moule gauche

et droite 202, 206 sont en contact l'une avec l'autre.

Dans cette configuration, la cavité de moulage de boîtier 208, au poste A de la moitié de moule droite 202, et le noyau de moulage de boîtier 232 de la plaque pivotante gauche 230 située au poste A sont conjugués l'un à l'autre pour former un moulage de boîtier complet. D'une manière analogue, les noyaux de moulage de clapets 226 au poste B

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de la moitié de moule gauche 206 sont conjugués aux cavités de moulage de clapets 214 de la plaque pivotante droite située au poste B. Une première quantité de matériau thermoplastique liquide est injectée au travers de la descente de coulée 218 aménagée dans le moule au poste A, pour former un boîtier 250 (voir figure 16) et, en même temps, une deuxième quantité de matériau thermoplastique est injectée au travers de la descente de coulée 220 aménagée dans le moule au poste B, pour former

un ensemble de clapets de valve 252.

Une fois que les deux quantités de matériau thermoplastique ont suffisamment refroidi et durci, les moitiés de moule 202, 206 sont ouvertes. Les clapets de valve 252 juste formés restent en contact avec les cavités 214 de la plaque pivotante droite 212, et les boîtiers 250 juste formés restent en contact avec la cavité 232 de la plaque pivotante gauche 230. Les arbres 240, 242 des deux moitiés de moule 202, 206 sont ensuite étendus pour déplacer les plaques pivotantes 212, 230 hors de leur poche de dégagement respective 210, 228 (voir figures 14 et 18). Les mécanismes à crémaillère et pignon 246 sont ensuite actionnés pour faire tourner les arbres 240, 242 et les plaques pivotantes 212, 230 de 90 , et les arbres 240, 242 sont de nouveau rétractés pour placer les plaques pivotantes 212, 230 dans les positions présentées sur la figure 15. Cet aménagement place les clapets 252 portés par la plaque pivotante droite 212 et le boîtier 250 porté par la plaque pivotante gauche 230 en alignement les uns avec les autres au poste C. Les moitiés de moule gauche et droite 202, 206 sont ensuite déplacées l'une vers l'autre jusqu'à la position fermée, ce qui insère les clapets 252 à l'intérieur du boîtier 250. Comme dans la première forme de réalisation de l'outillage de moulage 40 décrite ci- dessus, cet aménagement forme également une cavité de moulage qui est un "négatif" de l'ensemble joint d'étanchéité/élément de retenue. Une troisième quantité de matériau thermoplastique est maintenant injectée au travers de la descente de coulée 222, au poste C, pour former l'ensemble joint d'étanchéité/élément de retenue 254 qui lie ensemble le boîtier 250 et les clapets 252. Simultanément à la troisième injection, pour terminer la valve de surpression au poste C, des injections supplémentaires de matériau thermoplastique sont effectuées au travers de descentes de coulée 218 et 220, pour former un deuxième ensemble de clapets au poste B et un deuxième boîtier au poste A. Une fois que les trois quantités de matériau thermoplastique ont refroidi et durci, les moitiés de moule gauche et droite 202, 206 sont ouvertes, et des tiges d'éjection 336 s'étendent de la moitié de moule gauche 206 au poste C, pour éjecter la pièce terminée. Le deuxième ensemble de clapets nouvellement formé et le deuxième boîtier restent en contact avec leur plaque pivotante respective 212, 230 lorsque les moitiés de moule 202, 206 sont ouvertes. Les plaques pivotantes 212, 230 sont ensuite étendues de leur poche de dégagement respective 210, 228, tournées de 90 jusqu'à leur position de départ, puis rétractées de nouveau pour revenir à la position présentée sur la figure 13, ce qui place les deuxièmes clapets et le deuxième boîtier en alignement les uns avec les autres au poste D. Les moitiés de moule 202, 206 sont fermées de nouveau pour insérer les deuxièmes clapets dans le deuxième boîtier, et le matériau thermoplastique est injecté simultanément au travers de la descente de coulée 224 pour terminer la valve de surpression au poste D, et au travers des descentes de coulée 218, 220 pour former un nouvel ensemble de valves et de boîtier, respectivement aux postes A et B. Le procédé est répété, trois injections simultanées étant effectuées à chaque fois que les moitiés de moule 202, 206

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sont fermées, et une valve de surpression terminée étant éjectée à chaque fois que les moitiés de moule 202, 206

sont ouvertes.

Bien que l'invention ait été décrite conjointement à ce qui est actuellement considéré comme la forme de réalisation préférée et la plus pratique, on comprendra que l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites, mais que, au contraire, elle couvre différentes modifications et différents arrangements équivalents entrant dans l'esprit et le cadre des

revendications ci-jointes, lequel cadre devant être

considéré dans l'interprétation la plus large de façon à englober toutes ces modifications et structures

équivalentes, comme il est autorisé par la loi.

2o

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Claims (13)

Revendications

1. Procédé de moulage par injection d'une valve de surpression à l'aide d'un outillage de moulage (40; 140; ) comprenant une première et une deuxième moitiés de moule (42, 46; 142, 146; 202, 206), le procédé comprenant les étapes qui consistent à: déplacer les moitiés de moule (42, 46; 142, 146; 202, 206) jusqu'à une première position fermée dans laquelle ils définissent entre eux une première cavité de moulage (50; 150; 214) et une deuxième cavité de moulage

(52; 152; 232)

injecter une première quantité de matériau thermoplastique fluide dans la première cavité de moulage

(50; 150; 214);

injecter une deuxième quantité de matériau de thermoplastique fluide dans la deuxième cavité de moulage

(52; 152; 232);

laisser la première quantité de matériau thermoplastique durcir et former un boîtier de valve (12; 250) et la deuxième quantité de matériau thermoplastique durcir et former au moins un clapet de valve (14; 252); séparer les moitiés de moule (42, 46; 142, 146; 202, 206), le boîtier (12; 250) restant en contact avec la première moitié de moule (42, 142, 202) et le ou les clapets (14; 252) restant en contact avec la deuxième moitié de moule (46, 146, 206); décaler les première et deuxième moitiés de moule (42, 46; 142, 146; 202, 206) l'une par rapport à l'autre pour positionner le boîtier (12; 250) et le ou les clapets (14; 252) en alignement les uns avec les autres; déplacer les moitiés de moule (42, 46; 142, 146; 202, 206) jusqu'à une deuxième position fermée dans laquelle le ou les clapets (14; 252) sont insérés dans le boîtier (12; 250) et les moitiés de moule (42, 46; 142, 146; 202, 206) forment une troisième cavité dans une

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région de raccordement souhaité entre le boîtier (12; 250) et le ou les clapets (14; 252); injecter une troisième quantité de matériau thermoplastique fluide dans la troisième cavité de moulage pour faire entrer en contact le boîtier (12; 250) et le ou les clapets (14; 252); laisser la troisième quantité de matériau thermoplastique fluide durcir et former un élément de retenu (15; 254) lié au boîtier (12; 250) et au clapet (14; 252); et séparer les première et deuxième moitiés de moule (42, 46; 142, 146; 202, 206) et éjecter la valve de surpression (10) terminée des moitiés de moule (42, 46;

142, 146; 202, 206).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la troisième cavité de moulage s'étend autour du périmètre du boîtier (12; 250) et entre en contact avec celui-ci, de telle sorte que les étapes d'injection de la troisième quantité de matériau thermoplastique et de durcissement de la troisième quantité de matériau thermoplastique forment un joint d'étanchéité (15a; 254) entourant le boîtier (12) et étant lié à ce dernier, le joint d'étanchéité (15a; 254) étant moulé d'un seul

tenant avec l'élément de retenue (15b; 254).

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les étapes d'injection des première et deuxième quantités de matériau thermoplastique sont effectuées simultanément.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une pluralité de valves de surpression (10) sont produites en un seul cycle de moulage, les première et deuxième moitiés de moule (42, 46; 142, 146; 202, 206) formant une pluralité de premières cavités de moulage et un nombre égal de deuxièmes cavités de moulage lorsque les

moitiés de moule sont dans la première position fermée.

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5. Valve de surpression unidirectionnelle (10) comprenant un boîtier (12) constitué d'un plastique relativement rigide et au moins un clapet (14) fixé au boîtier (12) et pouvant se déplacer par rapport au boîtier (12) de façon à alternativement bloquer et dégager un passage d'air défini par le boîtier (12), la valve (10) étant caractérisée en ce que: le ou les clapets (14) sont constitués d'un plastique relativement pliable et un premier bord (28) du ou des clapets est fixé au boîtier (12) par un élément de retenue (15b) moulé en place, lié au premier bord (28) du clapet (14) et au boîtier (12), le ou les clapets (14) pouvant

être articulés autour du premier bord (28).

6. Valve (10) selon la revendication 5, caractérisée en ce que le ou les clapets (14) comprennent une première section contiguë au premier bord (28) et une deuxième section reliée à la première section par une articulation (30) solidaire de la première et de la deuxième sections, la première section étant fixée au boîtier par l'élément de retenue et la deuxième section étant mobile par rapport

à la première section, autour de l'articulation (30).

7. Valve selon la revendication 6, caractérisée en ce que le ou les clapets (14) comprennent en outre au moins une nervure de raidissement (26) disposée sur l'une de ses

surfaces.

8. Valve selon la revendication 5, caractérisée en ce que le ou les clapets (14) comprend un deuxième bord (32) destiné à entrer en contact étanche avec un siège de valve (16), le clapet s'effilant depuis une première épaisseur, sur une majorité du clapet, vers une épaisseur plus

faible, au voisinage du deuxième bord (32).

9. Valve (10) selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un joint d'étanchéité (15a) moulé d'une seule pièce avec l'élément de retenue (15b), le joint d'étanchéité (15a) étant lié au boîtier

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(12) autour de la périphérie de ce dernier.

10. Valve (10) selon la revendication 9, caractérisée en ce que le joint d'étanchéité (15a) et l'élément de retenue 15b) sont reliés par au moins un rail (15c) qui est moulé dans un canal (24) formé dans le boîtier (12), de telle sorte que le rail (15c) ne dépasse pas au-delà

d'une surface du boîtier (12).

11. Valve (10) selon la revendication 5, caractérisée en ce que le boîtier (12) comprend: un cadre (12a) entourant le ou les clapets (14); une bride (18) s'étendant vers l'extérieur depuis le cadre (12a) et ayant au moins un trou (12b) le traversant; et au moins une patte de verrouillage (20) s'étendant vers l'extérieur depuis le cadre (12a), au voisinage du

trou (12b) et en alignement avec ce dernier.

12. Valve (10) selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'un bloc (15d) constitué d'un matériau thermoplastique relativement pliable est moulé en place à l'intérieur du trou (12b) et à proximité d'une surface d'accrochage (20a) de la ou des pattes de verrouillage (20), ce en conséquence de quoi le matériau thermoplastique relativement pliable entre en contact avec un panneau dans lequel la valve (10) est monté et réduit

les vibrations.

13. Valve de surpression unidirectionnelle (10) à utiliser dans un véhicule automobile, comprenant: un boîtier (12) constitué d'un premier matériau plastique relativement rigide et ayant un cadre périphérique (12a) définissant un siège de valve (16) entourant un passage d'air intérieur, et une bride (18) s'étendant vers l'extérieur depuis le cadre (12a); au moins un clapet (14) constitué d'un deuxième matériau plastique relativement pliable et ayant une première section contiguë à un premier bord (28) du clapet

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et une deuxième section reliée à la première section par une articulation (30) solidaire de la première et de la deuxième sections, la première section entrant en contact avec le siège de valve (16); une bande de retenue (15b) constituée du deuxième matériau plastique, la bande (15b) moulée en place, en contact avec la première section du clapet (14) et avec le boîtier (12) au voisinage immédiat de la première section, lie la première section au boîtier (12), la deuxième section du clapet (14) étant mobile autour de l'articulation (30), entre une position fermée dans laquelle elle est en contact avec le siège de valve (16) pour boucher le passage (12b) et une position ouverte dans laquelle elle n'est pas en contact avec le siège de valve (16) et ne bouche pas le passage (12b); et un joint d'étanchéité (15a) constitué du deuxième matériau plastique et moulé d'un seul tenant à la bande de retenue (15b), le joint d'étanchéité (15a) s'étendant

autour du cadre (12a) et étant lié à ce dernier.