Brevet FR2002324A1 — publié le 19691017

«1 I 2002324 L'invention se rapporte aux procédés permettant de mouler simultanément deux pièces; elle trouve une application particulière mais non exclusive au moulage de corps de collecteurs de machines électriques. 5 Ainsi qu'il est mentionné dans la demande de brevet français n° PV. 176.052 déposée le 23 Novembre 1363 par la même Société et ayant pour titre : "Machines et procédés de moulage", la demanderesse est titulaire de plusieurs brevets qui décrivent divers procédés de fabrication de collecteurs de machines électriques, 10 par exemple les brevets français 347.524 et 1.C^d.407 et le brevet anglais n0' 677.779. C'est ainsi qu'on a proposé de fabriquer des collecteurs par un procédé qui consiste a mouler un noyau isolant dans une enveloppe extérieure. De façon générale, ce moulage antérieur était 15 réalisé dans une presse de moulage à plusieurs empreintes. Au contraire, 1* invention décrite ci-aprss utilise des moules séparés à empreinte unique. La demande n°- 176.052 précitée décria 1'utilisation d'un moule à empreinte de ce ^enre. Zs oi-apr-s un orçs- 20 ne comprenant au sema deux inserts séparables oui, en position fermée, délimitent intérieurement une cavité de moulage, un de ces insert3 étant percé d'un conduit débouchant dans une de ses \ faces terminales afin de mettre cette cavité en communication avec l'extérieur du moule et de permettre, au cours du moulage, 25 de transférer par ce conduit de la matière ie mc-ulagè, ces inserts comportant des moyens tels que des rebords pour assurer leur alignement mutuel quand on les place sur une .presse à mouler ou qu'on les enlève de celle-ci. La présente invention vise à utiliser des moules à empreinte 30 de ce genre en vue d'obtenir de meilleures pièces à la sortie d'une presse à mouler tout en économisant la matière de moulage. A cet effet, selon l'invention, un procédé pour mouler simultanément deux pièces • consiste à placer bout à bout deux moules à empreinte, tels que définis ci-dessus entre deux plateaux de 35 presse mobiles l'un par rapport à l'autre avec les canaux d'alimentation en matière de moulage placés en regard l'un de l'autre de façon que, les f:_ces terminales respectives des deux moules se trouvant en butée l'une contre l'autre ces canaux délimitent au moins partiellement une cavité unique commune pour le "bi3cuity 40 c'est-à-dire la fraction excédentaire de la matière de moulage, COPY 69 04282 2 2002324 puis a appliquer aux moules une pression de moulage appropriée au moyen d'un efrort transmis d'un plateau à l'autre de la presse par 11 intermédiaire des deux moules précités. Le procédé ci-dessus décrit peut mettre en oeuvre une tech-5 n^que strictement de transfert, auquel cas les moules sont placés acut à bcut et emprisonnent entre eux une ch-urge unique de matière de roulage, l'application de la pression de moulage transférant cette matière dans les moules via les canaux précités. De préférence, on place les raoules à l'intérieur d'un insert extérieur iJ„ ".ov:c la dimension longitudinale est- inférieure à la dimension . c:rrsspondaïïv0 âe 15 ensemble des deux coules en position de 11 existe différentes manières à' introduire la matière de .m; liage les ôeKc seules» i-ar exemple, on peut d{ abord ?la- 3 oei un ,;.cule dans 1}insert extérieur, introduire dans celui-ci tf-tièr? io .-oiîlage,, puis placer ensuite le second meule dans ^S>£2--i2j~C C.'* y .-ilvUro ;-ûîvû:vg une autre solution, 1: insert extérieur est psreé ' ''-ne c-vr =:;ture d3 ilimentaticn et, quand on place les coules dans i: c?.r. insert on les -mintient tout d'abord séparés l'un de l'autre fe.o-. a définir una cavité eo.m.:umquant avec 15 ouverture pré-■ iS capable de recevoir une oû-arg® de matière de aou.lageç •= v—.5 _a-:;-iere p - u^snt pénétrer dans la cavité via cette ouverture -ant 1;app^ioatocn î9 la pression de moulage0 Ce 306-3 de ::âse &r. •: v.vro permet là transférer de la ma-cière a 1°état irisqueux dans li cavité 5 v-'- r. et tant on jeu une technique utilisant un cylindre d3 i:ij motion :.u un plongeur de tr-sïEferto Dans ce eas9 si les deux i:v.ie& sent placés verticalenient l'un au-dessus de l'autrea on d >vra prévoir des moyens pour retenir le aoule supérieur séparé _,p 15 autre » Ce résultat peut -être obtenu, par exemple, en utilisent au moins un ressert monté par exemple, à l'intérieur de 1:insert extérieur» De- préférence, dans 15 agencement précédemment décrit qui permet d'utiliser 'ans matière de moulage visqueuse, les moules m" déjà places dans lsinsert extérieur sont montés sur la presse do façon qu'une extrémité d'un meule vienne en butée contre un dos plateaux do la presse, l'ouverture d'alimentation se trouvant -au niveau de la' partie supérieure de la cavité du moule placé le premier dons 1:insert extérieur, 15 autre moule venant, lors de 0 ; e:. p_a3e, raturer cette rr.verture de façon à supprimer 69 04282 3 2002324 toute communication entre ladite ouverture et le reste de la cavité avant qu'on exerce effectivement une pression sur la matière contenue dans cette cavité. On peut appliquer aisément ces techniques de transfert aussi 5 "bien à des moules n'ayant qu'une seule empreinte qu'à ceux qui en ont plusieurs. Par exemple, chaque moule peut comprendre trois empreintes afin de former à l'intérieur de chaque moule trois collecteur?,de façon à obtenir six collecteurs à chaque course de la presse. 10 Par opposition à cette technique de pure transfert suivant laquelle on introduit de la matière de moulage pendant qu* on exerce une pression à partir de l'extérieur du moule, on peut aussi appliquer la technique selon l'invention à des moules prévus pour une technique de compression-transfert. Par exemple, 15 un des inserts de chaque moule peut comprendre un plongeur coopérant avec un cylindre formé dans un autre insert, l'ouverture du canal d'alimentation étant ménagée dans la paroi du cylindre, de la matière de moulage étant placée dans le cylindre de chaque moule, et l'application de la pression de moulage provoquant le 20 déplacement relatif des deux inserts précités de façon à comprimer ladite matière et à expulser des moules via leurs canaux d'alimentatioi^Le biscuit qui est ainsi introduit dans la cavité commune précitée. l'invention présente l'avantage que le biscuit se trouve 25 partagé entre les deux moules. En pratique, avec les techniques de transfert, il est essentiel qu'il se forme une couche de biscuit d'épaisseur minimale donnée, mais du fait que, selon l'invention, on réunit deux masses de biscuit en une seule, on économise pratiquement la moitié de cette masse de matière de moulage qui 30 serait autrement perdue, ce qui constitue une économie importante. De plus, en superposant des moules par paires, on double dans de nombreux cas le rendement d'une presse à tourelle sans qu'il soit nécessaire d'apporter à celle-ci des modifications quelconques. 35 l'invention peut être mise en oeuvre de nombreuses manières. On en décrit ci-après quelques exemples de réalisation avec référence aux dessins annexés,, la figure 1 représente schématiquement une presse à tourelle comportant un certain nombre de stations dans lesquelles on peut 40 insérer à la main des jeux de deux moules à empreinte superposés 69 04282 4 2002324 selon l'invention. La figure 2 montre deux moules ainsi superposés et logés dans un insert extérieur, une charge de matière de moulage se trouvant emprisonnée entre les deux moules dont l'un est repré-5 sente en élévation et l'autre, ainsi que l'insert extérieur, en coupe verticale médiane. la figure 3 montre en coupe verticale médiane deux moules différents des précédents par leur configuration et contenant des collecteurs moulés. 10 La figure 4 est une coupe verticale médiane montrant un insert contenant un jeu de deux moules à empreinte espacés l'un de l'autre, une matière de moulage visqueuse traversant la paroi de i1insert. La figure 5 montre deux moules à empreinte du type à compres-15 sion-transfert disposés bout-à-bout à l'intérieur d'un insert, - chaque moule ayant reçu une charge de matière de moulage et étant prêt à être mis sous pression. La figure 6 montre les moules de la figure 5 à la fin de la mise sous pression. 20 La fonctionnement de la presse représentée figure 1 sera décrit plus loin de façon détaillée. Les moules de la figure 2 étant du type à plusieurs empreintes, il est préférable de décrire d'abord le type plus simple à empreinte unique représenté figure 3» Les deux moules représentés 25 sur cette dernière figure sont superposés et de configuration identique. Gomme representé, ils permettent d'obtenir un commutateur à crochet de vingt-huit barres dans chaque moule. On remarquera d'abord sur la figure 3 que le moule inférieur comprend quatre pièces, savoir un insert supérieur 15 de forme extérieure sensi-30 blement cylindrique et traversé de part en part en son centre par un canal axial 16 pour le transfert d'une matière de moulage jusqu'à l'intérieur du moule au cours du moulage comme décrit ci-après. La pièce 15 repose sur un insert intérmédiaire 17 de forme générale cylindrique qui repose lux~i::âne sur v.r„ inôert 35 inf irieur eu unjieinte 16 comportant une tige centrale de positionnement 19 dirigée vers le haut de façon que sa partie supérieure soit entourée par une douille de montage 26 destinée au commutateur qu'on doit obtenir. Comme représenté, ces diverses pièces présentent des épaulements coopérants qui, dans la position 40 fermée, maintiennent ces pièces dans un même alignement. §9 04282 2002324 Le contour intérieur des pièces 15 et 18 comme celui de la pièce 17 sont formés de façon à leur permettre de recevoir lsen= veloppe 25 et la douille 26 avant d® terminer l'assemblage à es diverses pièces du. moule, ainsi que as ménager la cavité reçjuioo 5 pour loger la matière plastiqu® synthétisas destinée à constituer le corps 27 du commutateur à l'intérieur ta moule quand celui-ci occupe la position fermée représentée figv.ro 3» On remarquera que la face supérieure dejla pièce 15 présente un évidement tron-conique 20 entourant le canal 16 âe.façon à délimiter la partie 10 inférieure de la cavité commun® précitée pour le biscuit0 les di -verses pièces du moula supérieur âe la figure 3 sont désignées respectivement par les mSaes références- aie leurs homologues du moule inférieur ci-dessus décrites mais affectées d@ l'indice A. Bien que ces pièces occupenta par rapport à celles du 15 moule inférieur,, des positions respectives inversées,, on leur conservera ci-après les mêmes dénominations de pièces supérieure 15A et inférieure 18A, par exemple» On voit que les deux évide~ sent s 20 et 20A associés au:: conduits 16 et 1 SA délimitent une oavité commune qui reçoit 1® biscuit après que les cl eus soûls© 20 ont été poussés l'un contre 18autre jusque dans la position re~ présentée figure 3. En outre9 un® portion de ce biscuit se trouve prise entre les périphéries respectives des pièces 15 et 15A comme le montre la figure 3. La .figure 3 représente les coansutateurs -terminés nom ©neors 25 extraits des moules „ On voit que ohaqua oommutateur oomprenâ une enveloppe extérieure 25 et une douille intérieure 26 séparées par une couche de matière plastique synthétique moulée 2? à laquelle tient encore le biscuit resté dans les canaux 16 et 16A et entre les pièces 15 et 15A. Il ne semble pas nécessaire de décrire ces 30 commutateursde façon plus détaillée, car leur fabrication par moulage par transfert est bien connue. Toutefois, avant d'être parvenu à ce stade de la fabrication^ les deux moules sont retenus séparés l'un de l'autre par de la matière de moulage en poudre ou en pastilles. Gomme le montre par 35 exemple la figure 2, qui représente deux moules à empreintes à peu près semblables séparés par de la matière de moulage 30 en poudre ou en pastilles, le moule supérieur 31 repose sur la matière 30. Quand, au moyen de la presse de la figure 1, on fait descendre le moule 31 comme décrit plus loin, la matière 30 se 40 polymérise en même temps qu'elle pénètre dans les deux moules. 69 04282 S 2002324 Au lieu de l'empreinte unique fie chacun des coules de la figure 35 les moules de la figure 2 présentent trois empreintes équidi autant es as l'axe du moule considéré. Ge type de nioule à empreinte ■sst destiné à la fabrication de petits commutateurs à crochet®-:-'"- f: 3 Dana les modes de réalisation des figures 2 et 3, les ao®»-—- :f les sont aspîlés l'un sur l'autre à l'intérieur d'un insert 40 '"7"- 7 qui maintient les deux moules alignés coaxialement en même temps - -qu'il constitue une paroi de retenue extérieure pour la matière " v 3O0 10 La presse à tourelle de la figure 1 comprend un socle J1 - sur lequel sont montés verticalement des cylindres de eompresgix©:® 71 33 fermant un ensemble monobloc qui tourne autour d'un axe vertical de façon que chaque eylindre passe à son tour successivet'ierte par âiss stations <> Au-dessus des cylindres 33 est monté ma organe 15 - supérieur fixe 34 auquel sont suspendus un certain nombre de plateaux supérieurs 35 coopérant respectivement avec les cylindres 33 qui comportent à cet effet des plateaux inférieurs correspondants 36*. A un® station choisie, on peut soulever Xiqjasaent l'un qualoonque des plateaux 36 pour le rapprocher Se 20 plateau 35 correspondant. Pour comprendre 1°invention, il suffit de considérer une paire quelconque de plateaux correspondants 35 et 36. Pendant que ses deux plateaus 35 et 36 sont séparés l'un de 1!autre9 On peut alors amener hydrauliquement le plateau 35 en contact 30 avec le plateau 36» Le moule supérieur est poussé en bloc vers le moule inférieur, éventuellement presque en butée avec lui, de façon à chasser la matière de moulage dans les empreintes Su moule via les canaux de transfert respectifs 16 et 16A. En pra>-tique, on fait alors tourner la presse, et le durcissement de 35 l'isolant du commutateur moulé se fait à d'autres stations. On peut ensuite enlever les moules de la presse et les ouvrir poux en extraire les commutateurs terminés ainsi que le biscuit • La figure 4 montre une variante du procédé selon 1'invention qui utilise deux moules superposés 42 et 43 dont l'agencement 40 intérieur est semblable à celui de la figure 3 et qui sont ma-.n« 69 04282 7 2002324 tenus mécaniquement séparés l'un dç!*autre à l'intérieur de leur insert 44 au moyen de ressorts à lame 45 qui comportent chacun un talon 46 destiné à coopérer avec un évidement annulaire 47 formé dans la face extérieure de 1! insert intermédiaire du moule, 5 en l'espèce du moule supérieur, quand il se trouve en position haute, ou dans un évidement annulaire similaire 43 ménagé dans l'élément supérieur 18A quand les moules sont amenés dans une position fermée. De cette manière, avant d'introduire la matière de moulage, 10 les meules sent retenus suffisamment éloignés l'un de l'autre pour ménager entre eux une cavité 50 (figure 4) située au niveau d'un ajutage 51 ménagé dans la portion adjacente de la paroi de 1'insert 44. Par cet ajutage 51, on peut transférer dans la cavité 50 la quantité requise de matière de moulage, à l'état visqueux, 15 en utilisant à cet efiet par exemple un dispositif d'injection, un plongeur de transfert, ou tout autre moyen approprié. Il est préférable de procéder normalement à l'injection de la matière de moulage dans les moules quand ceux-ci sont logés dans leur insert 44 et placés sur un plateau inférieur de la presse de façon que, 20 dès que le trai^ert à eu lieu, le plateau de la presse puisse rapprocher les moules l'un de l'autre. La compression suraionte facilement la force des ressorts 45, et la matière de moulage visqueuse se trouve ainsi transférée immédiatement dans les deux moules via des canaux ad hoc, comme déjà exposé avec référence 25 à la figure 3. On remarquera que l'ajutage 51 est placé au niveau du sommet de la cavité 50, ce qui fait qu'au moment où le plateau fait descendre le moule supérieur, celui-ci ^ar sa partie, inférieure, stoppe le débit de l'ajutage 51, comme indiqué en traits mixtes par la ligne 52 (figure 4). L'ajutage 51 est ainsi fermé 30 automatiquement avant la fin du transfert de la matière dans les cavités respectives des moules, de sorte qu'il n'est plus nécessaire d'utiliser des distributeurs unidirectionnels ou de compter sur la rapadité de prise de la matière à l'intérieur de l'ajutage 51 avant qu'on puisse exercer la pression de moulage. 35 L'utilisation de moules à empreintes et d'inserts du type de la figure 4 a l'avantage de réduire la durée du cycle et d'éviter la nécessité d'un préchauffage. Il élimine aussi la phase, souvent manuelle, qui consiste à peser la quantité requise de poudre ou de pastilles de matière de moulage. On ne doit pas 40 oublier qu'avant d'ouvrir 1'insert 44 pour un nouveau cycle, on 69 04282 8 2002324 doit d'une manière appropriée quelconque enlever la matière restant dans l'gutage 51. Comme le montre les figures 5 et 6 qui concernent un moulage par compression et transfert, chaque moule à empreintes comprend" " 5 un insert 70 et un piston 71 comportant un plongeur 72 qui coulisse pratiquement sans jeu dans l'alésage de 1*insert 70. On place 1'insert 70 ainsi qu'un insert terminal ou empreinte à l'intérieur d'un insert extérieur 73» les deux moules étant disposés face à face, c'est-à-dire que leurs empreintes 74 réspectâï— 10 ves butent l'une contre l'autre le long du plan de joint. Chaque empreinte 74 est percée d'un canal d'alimentation 77. Chaque plongeur 72 porte une tige 76 pour recevoir une douille 78. CoBiœe le montre la figure 5, dans ce mode de réalisation, les moules ont chacun leur propre charge 79 de matière de moulage avant qu'on 15 assemble les diverses pièces de chaque moule et qu'on place les -deux moules dans la position relative décrite et représentée. \ ' Dans chaque moule, la charge 79 maintient le plongeur 72 dirigé vers l'extrémité de 1'insert 70 opposée à celle en butée contre^, l'empreinte 74. Ainsi, avant son insertion dans la presse, chaqpe 20 moule contient sa charge individuelle de poudre ou de pastilles de matière de moulage, tandis que les exemples précédemment décrits reçoivent une charge commune. La pression exercée par plateau de la presse abaisse le piston 71 jusqu'à une positioiggSf: fermée, après quoi la charge transmise par le plateau se transmet^: 25 au moule à empreinte inférieur, les inserts 74 et 70 de ce derxâÊpT s'abaissant sur son piston 71. On forme ainsi, essentiellement, par compression, un corps de commutateur par moule. Toutefois, . pour chaque moule, la matière de moulage, qui est à l'état fluijàé pendant sa compression, peut passer par les canaux d'alimentation 30 centraux 77 de façon à former un seul et même biscuit 80 entre les deux empreintes annulaires 74 (figure 6). Grâce à cet agencement, on peut rapidement amener la pression de la matière de moulage liquide qui se trouve à l'intérieur du moule à la même valeur que celle qutocercent dans chaque moule à empreinte les pla-35 teaux correspondants, combinant ainsi les avantages essentiels _ d'un moule fonctionnant par compression à ceux d'un moulage par transfert, et cela bien que dans l'exemple considéré le transfert se fasse vers la cavité qui recueille le biscuit plutôt qu'à partir de cette cavité comme c'est le cas dans les exemples pré— 40 céderaient décrits. Néanmoins, comme dans les exemples précédents, 69 04282 O 2002324 il ne se forme qu'un biscuit'uniques ce qui constitue finalement une éconcsie de aiatière, puisque, dans l'un quelconque des moules à empreinte des divers modes de réalisation ûéci'its, i' épaisseur optimale du biscuit doit ttre au soins égale à 0?25 par exea-5 pie et que le bisouit fermé par chaque ncule n'étant qu'une fraotlc :: cr, ciacuit Qomaxn0 on peut réalises? une éoonc&is de acatiere mcalaga qui oori-espc.s à -lia® proportion notable de l'épaisseur- minimale précités» 69 04282 1C 2002324 EEYB^JlCAIxCIIS 1. -roeédé pour le moulage simultané de deux pièces, caractérisé % a) "Dix 1!utilisation de deux moules à empreintes, compre- separaoles narre au aoins deux inserts fy 5, *|7f 18 et ménageant intérieurement,. 5 uns fois ces meules formes, une cavité pour la matière de moulage -, chaque insssré intérieur 15s 15A ayant sa paroi extreiaa versée par un canal a3 alimentation 16, 16A qui fait conuaiuniquer oecje cavité avec x■extérieur de façon à assurer le transfert de la -.atiere autours du roulage, des moyens permettant de maintenir 10 les inserts correctement alignés quand on les place sur une presse:: à mouler et quand on les enlève de cellejoi, b) par le fait qu'on"";'" piae-3 les deux „iûtilss avec leurs. empreintes respectifs disposées " i"f,û3 à saa û&ns le plan de joint des deux moules et les dsœe •j-sneui: 16, iô& détoiîcàant en regard l°un de l^autre, entre û.qvûz 15 plateaux d© la pressa aoûiles l'un par rapport à l'autre de faç-oa 7\"_-ï , -iïiiis la position relative précitée des canaux, ceux-ci laéns» _ gent entre ein: un espace unique commun pour le biscuit 30 5 puis . ou'on exerce une pression de moulage sur les moules au moyen d'une f;rce transmise d'un plateau à l'autre par l'intermédiaire de : 20 chacun des deux moules. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce .ju'on n'utilise qu'une seule chc.rge 30 (figure 2) de matière de> moulage placée entre les deux noules, l'application de la pression de moulage assurant le transfert de cette matière dans les deux ~5 uïoules via chacun des canaux 1b, 16â précités. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ee p--les moules sont placés à 18intérieur d'un insert extérieur 40 â.osrï la iiûiension longitudinale est inférieure à la dimension correspondante de l'ensemble des deux noules en position de moulage. 30 4. Procédé suivant la revendication 3» caractérisé en ce qu'on place d'abord un des moules dans i1insert extérieur, on introduit ensuite la matière de moulage 30 dans cet xnsert, puis^ on place l'autre moule dans ce dernier. 5. - Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce 35 que 16 insert extérieur 44 est "traversé par un passage d'alimentation 51 et que les deux moules 42 et 43 sont placés dans cet in-570j?i, 0c maintenus séparés de façon à. ménager entre eux un espacs 50 destiné à recevoir une charge de matière de soulage et avec -Lequel co.ùiunique le passage précité, ladite charge étant intro™* 4G duite dans cet espace via le passage précité et avant 1'applica- 69 04282 n 2002324 tion de la pression de mculage. 6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'on place les deux moules 42 et 43 dans l1insert extérieur 44 et qu'on les monte ensuite sur la presse, une extrémité d'un 5 des ucules 43 étant en butée contre un plateau de celle-ci, et le passage d'alimentation 51 précité étant "disposé au rtveau de la zone terminale de l'espace 50 précité la plus éloignée du uoule 43 associé audit plateau, de façon que l'autre moule 42 ferme la communication existant entre le passage précité et le 10 reste de l'espace 50 avant qu'on exerce la pression de moulage sur la matière de moulage qui a pénétré dans l'espace 50 précité. 7. Procédé suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'on maintient initialement les deux meules séparés au moyen 15 d'au moins un ressort 45. 8. Procédé suivant la revendication 1 , caractérisé en ce qu'un des inserts de chacun des moules comporte un plongeur 72 coopérant avec un cylindre 79 formé dans un autre insert 70 du même moule, le canal d'alimentation 77 de ce dernier se rac-20 cordant au cylindre précité, et la matière de moulage étant placée dans le cylindre de chaque moule de façon que, sous l'action de la pression de moulage qui communique un mouvement relatif aux inserts comportant respectivement le plongeur 72 et le cylindre 79 précités, la matière de moulage soit.comprimée et qu'une 25 quantité excédentaire de celle-ci, expulsée des deux moules, s'écoule par leurs canaux d'alimentation 77 et pénètre dans l'espace unique commun 80 pour le biscuit. 9. Produit industriel obtenu suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8.