Brevet FR2507381A1 — publié le 19821210

Elément indicateur d'opération et son procédé de fabrication. -La présente invention concerne un élément indicateur : d'opération et un procédé pour sa fabrication Le terme "élément indicateur d'opération" se rapporte à cette partie d'une touche d'un bouton-poussoir ou similaire du type trouvé sur un panneau de commande, un clavier, un élément d'entrée ou un dispositif d'entrée de tableau, qui indique à l'aide d'un caractère imprimé la position opératoire particulière, ou l'information, qui sera entrée en appuyant Sur l'élément indicateur. Un exemple de l'élément indicateur d'opération mention- né ci-dessus est une touche du type qui est utilisée sur le clavier d'un petit calculateur électronique ou similaire Cette touche comprend essentiellement un commutateur à bouton-pous- soir en forme de calotte, fabriqué en élastomère caoutchouc, et un élément de contact fixé sur la partie centrale de la surface intérieure du commutateur à bouton-poussoir La surface extérieure du commutateur à bouton-poussoir forme le dessus de la touche qui généralement comporte un caractère imprimé tel qu'un nombre ou un symbole arithmétique pour indiquer la fonction de la touche Le caractère est imprimé en appliquant de l'encre sur le dessus de la touche du commutateur à bouton- poussoir. Dans l'art antérieur, l'impression du caractère de la façon mentionnée cidessus est une opération difficile dans le cas o le dessus de la touche n'est pas parfaitement plat. De plus, puisque le caractère dépassera légèrement le dessus de la touche (donc sera en relief) par suite de l'application de l'encre, le caractère imprimé tendra à s'effacer à l'usage, altérant l'aspect de la touche et rendant sa lecture difficile. La matière la plus largement adoptée pour fabriquer le commutateur à bouton-poussoir en caoutchouc est le caoutchouc silicone, parce que le caoutchouc silicone a une durée de vie, une résistance à la chaleur et au froid, excellentes, une bonne propriété de coloration, et parce que de telles propriétés comme la dureté et l'élasticité ne sont pas modifiées par les variations de la température Cependant, quand le commutateur à bouton-poussoir en caoutchouc mentionné ci-dessus est fabriqué en caoutchouc silicone, un nouveau problème est ajouté à ceux mentionnés cidessus, à savoir que l'impression est encore compliquée du fait que l'encre s'applique diffici- lement sur le dessus de la touche à cause de la propriété de nonadhérence du caoutchouc silicone En outre, comme le caoutchouc silicone est imprimé après la vulcanisation, l'encre qui n'a pas séchée tend à maculer les bords immédiatement après l'impression; rendant ainsi difficile l'impression delignes extrêmement fines Ceci est un autre problème qui est à résoudre. Par conséquent, un objet de la présente invention est la fourniture d'un élément indicateur d'opération qui comporte un caractère qui ne s'effacera pas ou dont l'aspect ne sera pas détérioré. Un autre objet de la présente invention est la fourniture d'un procédé de fabrication d'un élément indicateur d'opération, dans lequel la surface de l'élément indicateur est munie d'un caractère correct sans tenir compte de la forme de ladite surface. Encore un autre objet de la présente invention est la fourniture d'un procédé de fabrication d'un élément indicateur d'opération, dans lequel un élément indicateur peut être muni d'un caractère à l'aide d'un procédé efficace et simple selon lequel le caractère est formé sur l'élément indicateur en même temps que celui-ci est fabriqué. Selon la présente invention, les objets précédents et d'autres objets sont réalisés, en fabriquant un élément indicateur d'opération qui comprend un corps constitué par un élastomère type silicone, et une encre d'impression constituée par une matière manifestant un mécanisme de vulcanisation similaire à celui de l'élastomère type silicone, l'encre d'im- pression étant appliquée sous la forme d'un caractère sur le dessus du corps, et étant vulcanisée en même temps que l'élas- tomère type silicone pour former avec celui-ci une structure unitaire et, en outre, en fournissant un procédé de fabrication de l'élément indicateur d'opération qui comprend le stade de la formation d'un caractère de forme prédéterminée sur une face d'une plaque de transfert placée dans un moule servant à mouler le corps de l'élément indicateur d'opération constitué par un élastomère type silicone, le caractère étant formé par une encre d'impression manifestant un mécanisme de vulcanisation similaire à celui de l'élastomère type silicone, le stade de l'introduction de l'élastomère type silicone dans le moule suivant une position faisant face au caractère formé par l'encre d'impression sur la plaque de transfert, et le stade de la fermeture du moule avec l'application de la température et de la pression pour mouler l'élastomère type silicone et pour vulcaniser et intégrer l'élastomère type silicone se trouvant dans le moule et le caractère constitué par l'encre d'impres- l* 5 sion se trouvant sur la plaque de transfert, ce qui fait que ledit caractère est transféré sur le dessus du corps moulé en élastomère type silicone et intégré avec l'élastomère. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au fur et à mesure de la description en se référant aux dessins ci-joints sur lesquels les références désignent des parties identiques ou similaires pour toutes les figures. La figure 1 est une vue en coupe montrant l'exemple d'un moule pour le moulage du corps en élastomère-d'un commu- tateur à bouton-poussoir réalisant la présente invention; la figure 2 est une vue de côté d'une plaque de transfert et d'un caractère formé sur cette plaque, disposée dans le moule de la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe montrant la position du moule et de l'élastomère à mouler avant la fermeture du moule; la figure-4 est une vue de côté montrant un exemple d'une presse utilisée pour le pressage et pour chauffer le moule montré sur la figure 1; la figure 5 est une vue en coupe montrant l'élastomère comprimé dans le moule; et la figure 6 est une coupe latérale montrant le corps et le caractère transféré du commutateur à bouton-poussoir, moulé. La présente invention est applicable à un élément indi- cateur d'opération du type qui est actionné manuellement par l'utilisateur L'application particulière décrite ci-dessous concerne un commutateur à bouton-poussoir, mais l'invention n'est pas limitée à cette application. En se référant tout d'abord à la figure 1, un moule pour former le corps du commutateur à bouton-poussoir est indiqué généralement par la référence 1 Le moule 1 comprend un moule supérieur 2, un-moule intermédiaire 3, un moule infé- rieur 4 et une plaque de transfert 5 intercalée entre les moules supérieur et intermédiaire 2 et 3 Des troifs de guidage 2 ', 3 ', 4 ' et 5 ' sont percés dans les moules 2, 3, 4 et la plaque de transfert 5, respectivement, sur le côté gauche et le côté droit de ceux-ci, comme le montre la figure, de façon à s'aligner les uns avec les autres quand les moules et la plaque de transfert sont superposés pour effectuer le moulage Une paire de broches de guidage 6 sont prévues et pénètrent dans les trous de guidage alignés 2 ', 3 ', 4 ', 5 ' du moule supérieur 2, du moule intermédiaire 3, du moule inférieur 4 et de la plaque de transfert 5, superposés Il faut noter d'après-la figure 1 qu'un trou 7 est ménagé dans le moule intermédiaire 3, et qu'une pièce 8 faisant saillie est prévue sur la surface supérieure du moule inférieur 4 de façon à présenter le trou 7, délimitant ainsi une cavité de moulage 7 ' quand-le moule 1 est fermé En outre, une partie de la plaque de transfert 5 intercalée entre le moule supérieur 2 et le moule intermédiaire 3 est constamment à découvert dans la cavité de moulage 7 ' opposée à la pièce 8 faisant saillie. Le moule 1 ainsi conçu est utilisé pour fabriquer un commutateur à boutonpoussoir en caoutchouc, réalisant la présente invention, à l'aide d'un procédé qui sera décrit en se référant aux figures 2 à 5. Premièrement, en se référant à la figure 2, un carac- tère de forme prédéterminée, désigné par le repère 9, est formé sur la partie de la plaque de transfert 5 qui restera à découvert dans la cavité de moulage 7 ' Le caractère 9 est constitué par une encre d'impression et est formé sur la plaque de transfert 5 par la technique d'impression au cadre. L'encre d'impression dans ce cas est constituée par un mélange d'un polymère polysiloxane, qui est une matière manifestant un mécanisme de vulcanisation similaire à celui de l'élastomère type silicone qui sera utilisé pour-mouler le corps du commu- tateur à bouton-poussoir, et par un pigment pourconférer à l'encre, à savoir le caractère 9, la couleur désirée Sur la figure 3, le moule supérieur 2 et le moule intermédiaire 3 sont superposés pour enserrer de chaque côté la plaque: de transfert 5 comportant le caractère 9 formé sur elle, état dans lequel les moules 2,3 et la plaque de transfert 5 sont fixés par des moyens appropriés, non montré's Ensuite, un élastomère 10 type silicone ayant des dimensions prédéterminées et qui sert comme matière première pour la fabrication du com- mutateur à bouton-poussoir, est placé sur la pièce 8 faisant saillie prévue sur lé moule inférieur 4, afin que l'élastomère soit face au caractère 9 formé sur lapsartie à découvert de la plaque de transfert 5 Le moule supérieur 2, la plaque de transfert 5 et le moule intermédiaire 3 sont ensuite superposés sur le moule inférieur 4, les broches de guidage 6 pénétrant dans les trous alignés 2 ', 3 ', 4 ' et 5 ' Ensuite, le moule 1 assemblé de la façon ci-dessus est fermé et-soumis à la chaleur et à la pression à l'aide d'une presse, qui sera maintenant décrite. Un exemple de presse est montré sur la figure 4 La presse, désignée généralement par la référence 11, comprend des colonnes de guidage 12, un plateau chauffant 13 fixé sur la partie supérieure-des colonnes de guidage 12, un plateau chauffant 14 monté sur les colonnes de guidage 12 en vue d'un déplacement vertical, et un dispositif de pression 15 pour déplacer le plateau chauffant 14 verticalement le long des colonnes de guidage 12 Le moule 1, assemblé de la façon indiquée ci- dessus, est placé sur le plateau chauffant 14 de la presse 11, comme le montre la figure 4, et le plateau chauffant 14 est élevé en faisant fonctionner le dispositif de pression 15, serrant ainsi le moule 1 entre les plateaux chauffants 13 et 14 pour chauffer et comprimer les matières dans le moule. L'application de la chaleur et de la pression de la façon indiquée cidessus transforme par moulage L'élastomère type silicone en un boutonpoussoir en caoutchouc du fait de sa compression entre le moule intermédiaire 3 et le moule inférieur 4 et, en même temsps, produit la vulcanisation du caractère 9 formé par l'encre d'impression sur la plaque de transfert 5 tout en le mettant en contact sous pression avec l'élastomère type silicone, de sorte que le caractère et l'élastomère sont intégrés ou transformés en une structure unitaire Ceci se produit parce que l'encre d'impression formant le caractère 9 est constituée essentiellement de polysiloxane qui manifeste un mécanisme devulcanisation similaire à celui de l'élastomère 10 type silicone La vulca- nisation du caractère 9 et de l'élastomère 10 type silicone, pendant qu'ils sont en contact sous pression, incruste par conséquent le caractère dans la surface supérieure de l'élas- tomère et forme une structure unitaire Après l'opération de moulage, le moule 1 est ouvert et son contenu est enlevé, fournissant le corps moulé 16 du bouton-poussoir comportant le caractère 9 formé par l'encre d'impression, incrusté intégra- lement dans la surface supérieure du corps, cette surface délimitant le dessus 17 de la touche du bouton-poussoir, comme le montre la figure 6. La pression appliquée sur le moule 1 par la presse 11 est comprise entre 30 et 200 bars, en général entre 100 et 150 bars Une pression supérieure à environ 200 bars est utilisée pour obtenir un élément indicateur ayant une plus grande précision dimensionnelle La température appliquée sur le moule 1 est comprise entre environ 1150 C et 1850 C, ce qui est suffisant pour réaliser la vulcanisation d'une façon satisfaisante. Selon la présente invention telle que décrite et illustrée ci-dessus, un caractère est intégralement incrusté dans la surface d'un élément indicateur d'opération destiné à être lu, au lieu d'être purement et simplement imprimé sur ladite surface comme dans l'art antérieur Par conséquent, il n'est pas nécessaire que la surface comportant le caractère soit plate et le caractère ne sera pas effacé Par conséquent, 7. l'élément indicateur résultant a un aspect attractif et con- servera cet aspect mêmeaprès de longues périodes d'utili- sation fréquente En outre, l'élément indicateur peut être pourvu du caractère sans tenir compte de la forme de la surface dans laquelle le caractère est incrusté Puisque l'élément indicateur est moulé en même temps qu'il est pourvu du caractère, l'opération pour former le caractère est simplifiée et est rendue plus efficace. Dans la réalisation précédente, le matériel utilisé pour former l'élément indicateur d'opération-est un élastomère type silicone, à savoir un mélange de-caoutchouc silicone et d'un caoutchouc synthétique Toutefois, on peut utiliser seulement le caoutchouc silicone On peut ajouter de l'oxyde- de titane, du noir de carbone, de l'oxyde de fer, de l'outremer, de l'oxyde de fer, ou similaire, comme pigment qui est mélangé avec le polysiloxane constituant l'encre d'impression. Le procédé de fabrication décrit ci-dessus est un procédé classique de moulage par compression Il faut remarquer, toutefois, qoeles mêmes effets peuvent être obtenus par le procédé de moulage par injection. Il doit être bien-entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif, et que toutes variantes ou modifications peuvent y être apportées sans sortir pour autant du cadre général de la présente invention tel que défini dans les revendications ci- annexées. REVENDICATIONS l Elément indicateur d'opération qui comprend un corps constitué par un élastomère type silicone, ledit corps ayant une surface supérieure, et une encre d'impression constituée par une matière qui manifeste un mécanisme de vulcanisation similaire à celui de l'élastomère du type silicone, ladite encre d'impression étant incrustée sous la forme d'un caractère dans la surface supérieure dudit corps et vulcanisée en même temps que ledit élastomère type silicone pour former avec celui-ci une structure unitaire. 2 Elément indicateur d'opération selon la revendi- cation 1, caractérisé par le fait que l'encre d'impression est constituée par un mélange de polymère polysiloxane et d'un pigment. 3 Procédé de fabrication d'un élément indicateur d'opération, caractérisé par le fait qu'il comprend les stades suivants: Formation d'un caractère ayant une forme prédéterminée sur un côté d'une plaque de transfert placée dans un moule prévu pour mouler le corps de l'élément indicateur d'opération, qui est constitué par un élastomère type silicone, ce caractère étant formé par une encre d'impression possédant un mécanisme de vulcanisation similaire à celui de l'élastomère type silicone;- Mise en place de l'élastomère type silicone dans le moule de façon qu'il soit en face du caractère formé par l'encre d'impression sur la plaque de transfert, et Fermeture du moule tout en appliquant la température et la pression pmxnculer l'élastomère type silicone et pour vulcaniser et intégrer l'élastomère type silicone et le caractère formé par l'encre d'impression, ce qui fait que l'encre d'impression est incrustée dans le dessus du corps moulé en élastomère type silicone et intégrée avec l'élastomère.