Brevet FR2012427A1 — publié le 19700320

La présente invention concerne un dispositif pour la fabrication de pièces moulées en matière plastique moulable par coulée, par exemple en résine époxy, ces pièces étant de préférence renforcées par du tissu de fibres de verre Pour obtenir une forte résistance mécanique dans le cas de pièces moulées à surface lisse, il est indispensable de comprimer la matière plastique dans le moule. Pour cette raison, les moules ouverts de type connu, dans lesquels on applique successivement des couches de fibres et de matière plastique, sont ici à proscrire. Cependant, même avec les moules classiques avec système de fermeture et dont le garnissage est effectué sous pression, on ne peut obtenir des pièces moulées dont les caractéristiques de solidité soient comparables à celles des pièces moulées en forme. de solides de révolution et fabriquées suivant le procédé par coulée centrifuge. On a donc déjà proposé de déplacer sur une piste circulaire des moules fermés, de les relier chacun, à leur partie inférieure et par des canaux, à un réservoir de garnissage rempli de matière plastique et disposé entre l'axe de rotation de la piste et les moules, et d'installer dans la partie supérieure de chaque moule des organes pour l'évacuation de l'air de ces moules une fois fermés (brevet de l'Allemagne Fédérale 1 225 372 > . Bien qu'un tel dispositif permette de réaliser, dans les moules déplacés sur la piste circulaire, une augmentation de la densité modérée de la matière plastique, on ne peut garnir parfaitement de matière plastique que des moules d'un certain profil et qui ne présentent par exemple aucune contredépouille, étant donné qu'on ne peut plus finalement dégazer par exemple une partie de l'empreinte plus proche du centre de rotation des moules que les points d'amenée de la matière plastique ou d'évacuation de l'air et qu'ainsi cette partie n'est pas complètement garnie par de la matière plastique. Toutefois, les bulles d'air apparaissant inévitablement dans la masse moulable n'ont ainsi, elles non plus, aucune possibilité de s'échapper du moule. l'invention est basée sur le problème de la mise au point d'un dispositif simplifié pour la fabrication de telles pièces moulées et qui permette, indépendamment du profil des moules, de réaliser en peu de temps une pièce de structure parfaitement compacte et exempte de toute vacuole. En stinspïrant d'un dispositif connu pour la fabrication de pièces moulées en une matière plastique moulable par coulée, par exemple en-une résine époxy, de préférence avec renfort en tissu de fibres de verre et qui est soumise au cours du moulage à une force centrifuge la faisant s'écouler dans les empreintes, contenant le tissu de fibres verre, de moules individuels et en déplacement sur une piste circulaire, ce résultat est obtenu du fait que les moules sont disposés-en cercle autour d'un axe de rotation de manière à ce que chacun d'eux ne soit situé au plus près du centre de rotation que par une partie étroitement limitée de son empreinte et par laquelle il communique avec deux canaux dont ltun conduit chaque fois la matière plastique dans le moule à partir d'un réservoir de garnissage installé en position centrale tandis que l'autre sert au dégazage du moule. Par rapport au dispositif connu, l'invention permet de se dispenser d'employer plusieurs réservoirs de garnissage qui, en raison du durcissement relativement rapide de la matière plastique, doivent être soumis, après chaque opération de moulage, à un entretien convenable, et de n'utiliser au contraire pour tous les moules qu'un s#eul réservoir de garnissage, installé en position centrale. En ce qui, concerne ce dispositif connu et du type précité, on envisage il est vrai la possibilité de ne disposer pour tous les moules que d'un seul réservoir de garnissage. Toutefois, comme celui-ci devrait lui aussi être assorti alun certain agencement entre l'axe de rotation et le moule, il faudrait lui adjoinre des canaux très sinueux et d'une longueur excessive qui, sans tenir compte de la dépense, empecheraient un acheminement accéléré de la matière plastique, augnenteraient les-risques de bouchage et provoqueraient une répartition irrégulière entre les différents moules. Outre sa plus grande simplicité de construction, le dispositif suivant l'invention présente un avantage beaucoup plus important: même l'exécution de pièces d'un profil compliqué n'empêche pas la formation d'une structureexempte de vacuoles car, sous l'effet de la force centrifuge, la partie de l'empreinte des mou- les la -plus proche du centre de rotation est de toute manière dé gazez à fond et reste accessible à l'afflux de matière plastique. suivant une autre caractéristique de l'invention, on peut obtenir une augmentation de la densité particulièrement énergique en fixant les moules sur un disque rotatif qui, par 1' intetié- diaire d'un engrenage épicycloidal, entrasse le réservoir de garnissage initialement situé au centre du disque à se déplacer à la meme vitesse angulaire que les moules et en s'éloignant et se rapprochant alternativement de chacun d'eux. Dans cet agencement conforme à l'invention et en raison de la variation continue du rayon, on tire parti de l'augmentation et de la réduction périodiques de l'effet de la force centrifuge et on obtient ainsi une augmentation de la densité correspondant au procédé connu de meulage par coulée centrifuge. De plus, cet agen cernent suivant l'invention a pour effet que, par cette variation constante du rayen, la matière plastique subit dans le réservoir une bonne hoemogénéisation et aussi que, les canaux d'amende restant en mouvement, tout risque de bouchage de ceux-ci est é#ité. Toutefois, même si le réservoir de garnissage est ponté fixe au centre du disque rotatif, le dispositif sui ant l'inventi n permet de fabriquer des pièces moulées présentant les caractéristiques de résistance mécanique qu'il est connu d'obtenir par le procédé classique de moulage par coulée centrifuge. Ce dispositif permet par exemple de fabriquer des coudes à 909 qui sont utilisables dans des systèmes de canalisations avec tuyaux fabriqués par coulée centrifuge et qui peuvent, comme l'ont montré des recherches très poussées, supporter sans dommage les mimes ~en, traintes. Pour effectuer le moulage en peu de temps et sans avoir à continuer ltentratnement du disque en rotation jusqu'à la solidification de la pièce moulée, il est proposé suivant l'invention d'installer le réservoir de garnissage de manière à pouvoir le régler en hauteur, le point le plus bas de son volute intérieur étant toutefois au moins au meme niveau que le point le plus élevé de l'empreinte des moules. Ce mode d'agencement empoche que la matière plastique non encore solidifiée ne reflue totalement ou partiellement dans le réservoir de garnissage dès qu'elle n'est plus soumise à la force centrifuge. lie peu d'évidence de la solution, en elle-même simple, fournie par l'invention au problème énoncé ci-dessus, ressort d'une proposition de date récente mais de réalisation coûteuse et qui prévoit d'obturer les moules, après leur garnissage, avec une ré- sine synthétique durcissant plus vite que la matière plastique introduite (brevet de ltAllemagne Fédérale l 115 009). La disposition, conformément à l'invention, du réservoir de garnissage a en outre pour effet qu'en raison de la différence de niveau, de la matière plastique arrive déjà aux moules avant que la rotation du disque centrifugeur ne soit commencée. De ce fait, lorsque s'amorce la rotation du'disque centrifugeur, une force centrifuge s'accroissant en fonction du rayon s'exerce sur la matière plastique déjà arrivée aux moules et tire vers ceux-ci, à partir du réservoir de garnissage et en une coulée ininterrompue, le reste de matière plastique, de sorte que s'exerce d1aberd, sur cette matière plastique se trouvant encore dans le résssrteir dtre d'un diamètre relativement faible sans que dans son intérieur, la faible force centrifuge allant de pair avec ce diamètre n'affecte l'écoulement de la matière, la force d'aspiration ne permettant pas au courant de matière plastique de s'interrompre. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le canal de dégazage est, à partir de chaque moule, dirigé vers le haut en direction de l'axe de rotation et il présente une capacité égale ou supérieure à celle du canal de garnissage. Ce mode de construction suivant 1' invention permet de garantir que la quantité de matière plastique, éventuellement trop grandement mesurée, qui est soumise à la force centrifuge ne peut, vers la fin du moulage, sortir par ces canaux de dégazage, chacun de ceux-ci pouvant contenir au moins la meme masse de matière plastique coulable que le canal de garnissage et les forces centrifuges s'exerçant dans le meme sens dans l'un et l'autre de ces deux canaux. Enfin, suivant une autre caractéristique de l'invention, un organe indiquant la fin de l'opération de garnissage est agencé dans le canal de dégazage afin que le personnel de service puisse, une fois terminée l'opération de moulage, interrompre la rotation des moules en observant un ralentissement exactement déterminable. Toutefois, et toujours suivant l'invention, ledit organe logé dans le canal de dégazage peut aussi être connecté, en vue de l'autoia- tisation, à un relais temporisé mettant fin automatiquement à l'opération de moulage. Une forme de réalisation de l'objet -de l'invention est représentée au dessin annexé et concerne, à titre d'exemple non limitatif, la fabrication de coudes de tuyaux. La fig. 1 représente le dispositif en section verticale. La fig. 2 représente ce meme dispositif en-plan vu de dessus. Sur un disque centrifugeur I # monté horizontalement et qui est entratné par un arbre 3 commandé par un pignon 2j un réservoir de garnissage 6 contenant une matière plastique 5- est fixé sur une colonne 4 installée au centre de ce disque. Dans la paroi latérale de ce réservoir 6, des canaux distributeurs 7 sont raccordés immédiatement au-dessus du fond et restent en communication avec les espaces creux 8 =de moules 9 disposés en cercle sur le disque centrifugeur i pour la fabrication de coudes de tuyaux. Ces moules 9 sont montés sur le disque centrifugeur 1 de telle manière que chaque espace creux 8 soit situé au plus près du centre de rotation du disque 1 par une tangente à l'arc extérieur ou convexe. En ce point de tangence, un canal de -dégazage 10' est raccor dé à l'espace creux 6 de chaque moule 9 à côté de l'embouchure du canal d'alimentation 7 et il est introduit assez profondément dans la partie supérieure du réservoir 6 -pour que son embout Il traverse la parabolotde dessinée par le niveau du liquide. Une coiffe 13 enveloppant un-espace annulaire et munie de radiateurs 12 est suspendue librement- à des channes 14 permettant de la faire monter ou descendre et elle sert à chauffer les moules 9 disposés sur le disque centrifugeur -1, le rëser- voir de garnissage restant non chauffé. Ce dispositif fonctionne de la manière suivante. Après que les noyaux enveloppés de fibres de verre ont été mis en place dans les moules individuels 9, on introduit les tubes des canaux 7 et 10 dans des logements réservés à cet effet au joint--de séparation des coquilles des moules 9, on applique la coquille supérieure desmoules et on la fixe solidement à la coquille inférieure. On charge alors dans le réservoir 6 la quantité de matière plastique correspondant à celle nécessaire au garnissage des espa ces creux 8 et on descend la coiffe 13 dans la position repré- sentie à la fig. 1. Sur la proportion de matière plastique qui s'est écoulée entre temps jusqu'aux moules en raison de la différence de niveaux s'exerce une force centrifuge due à la mise en rotation du disque 1 et cette force attire du réservoir 6 le reste de matière plastique, ce qui entrasse du même coup l'accroissement de cette force centrifuge. Tandis que les fibres de verre situées dans les espaces creux 8 sont ainsi imprégnées, les pièces moulées se constituent sans vacuoles de l'extérieur vers l'intérieur, en dio rection du centre de rotation du disque 1 et, après une courte durée de centrifugeage, elles présentent à l'e-ba.t durci une très grande solidité. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour la fabrication de pièces moulées9 de préférence renforcées par du tissu de verre, en une matière plastique moulable par coulée, par exemple en une résine époxy, qui est sou mise au cours du moulage à une force centrifuge la faisant s'écou- ler dans les espaces creux, contenant le tissu de verre, de moules individuels déplacés. sur une piste circulaire, dispositif caracté- risé en ce que les moules 9 sont disposés en cercle autour d'un axe de rotation de manière à ce que chacun d'eux ne soit situé au plus près du centre de rotation que par une partie étroitement limitée de son empreinte 8 et par laquelle il communique avec deux canaux 7, 10 dont l'un, 7, conduit chaque fois la matière plastique dans le moule 9 à partir d'un réservoir de garnissage 6 installé en position centrale tandis que l'autre, 10, sert au déga- zage du moule 9. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moules 9 sont fixés sur un disque rotatif qui9 par l'intermédiaire d'un engrenage épicycloïdal, entraîne le réservoir de garnissage initialement situé au centre du disque à se déplacer à la m8se vitesse angulaire que les moules et en s'éloignant et se rapprochant alternativement de chacun d'eux. 3 - Dispositif suivant les revendications 1 et 29 caractéri- sé en ce que le réservoir de garnissage 6 est installé de nanière à pouvoir être réglé en hauteur, le point le plus bas de son volume intérieur étant toutefois au moins au memg niveau que le point le plus élevé de l'empreinte 8 des moules 9. 4 - Dispositif suivant les revendications 9 et 3, caractéri- sé en ce que le canal de dégazage 10 est, à partir de chaque moule dirigé vers le haut en direction de l'axe de rotation et qu'il présente une capacité égale ou supérieure à celle du canal de garnissage 7. 5 - Dispositif suivant les revendications l à 49 caractérisé en ce qu'un organe indiquant la fin. de l'opération de garnissage est agence dans le canal de dégazage 100 6 - Dispositif suivant les revendications 1 à 49 caractérisé en ce qu'un ogare indiquant la fin du garnissage, logé dans le canal de dégage 10, est connecté à un relais temporisé mettant fin automatiquement à l'opération de moulage