Brevet FR2581581A1 — publié le 19861114

Dispositif pour le moulage direct de semelles sur des tiges de chaussures. L'invention concerne un dispositif pour le moulage direct de semelles sur des tiges de chaussures, comprenant un unique poste de moulage ou plusieurs postes de moulage disposés en série côte à côte, ou encore plusieurs postes de moulage disposés en cercle, et au moins une unité d'injection qui comprend une tête mélangeuse munie d'une vis sans fin, l'unité d'injection étant constituée de façon à pouvoir être déplacée. Par moulage direct de semelles sur des tiges de chaussures, on entend dans l'industrie de la chaussure la fabrication automatique de semelles en même que le montage des semelles sur les tiges. On obtient ce résultat de préférence par injection. En ce qui concerne les matériaux de la tige, on utilise par exemple du cuir, des textiles ou des matériaux synthétique spécifiques pour des tiges, et pour les semelles du chlorure de polyvinyle, du nylon, du granulat de polyuréthane et des composants liquides de polyuréthane ou de caoutchouc thermoplastique. Les matériaux destinés à la fabrication des semelles sont injectés de préférence dans des moules fermés. Des dispositifs de moulage direct de semelles sur des tiges de chaussures terminées sont connus dans l'état de la technique. On connaît en particulier des installations à table tournante, ou à carrousel, qui présentent sur la table de travail par exemple 18 postes de moulage qui sont amenés en cadence et par un mouvement tournant dans l'axe d'une unité d'injection qui se rapproche alors du poste de moulage pour injecter la semelle sur la tige. Lorsqu'il s'agit de semelles en plusieurs parties ou de plusieurs couleurs, on prévoit deux postes d'injection disposés sur la périphérie de la table tournante de façon décalée l'un par rapport à l'autre et en formant un angle entre eux. L'unité d'injection est avancée par un vérin de transport devant le moule d'injection dans la position d'injection. Quand le produit injecté ne peut plus revenir en arrière en sortant par le canal d'injection, l'unité d'injection est ramenée à sa position rétractée, et lorsqu'il s'agit d'une installation à table tournante la rotation de cette table se poursuit d'un pas. Une unité d'injection est constituée essentiellement par une embouchure en forme de buse, la tête mélangeuse, la vis sans fin et les pompes. La tête mélangeuse est de son côté constituée essentiellement par l'assemblage d'un carter et de la vis sans fin, avec le logement de la vis sans fin et son support. La tête mélangeuse et le logement de la vis sans fin sont dans ce cas montés de façon fixe sur l'unité d'injection. Quand il s'agit de traiter du polyuréthane fluide, on part à titre d'exemple de deux composants fluides qui sont alimentés par des pompes doseuses. On prévoit pour chaque composant une soupape séparée dans la tête mélangeuse. Les deux composants doivent être mélangés de façon très intime. Ce résultat est obtenu dans la chambre dite de mélange à l'aide de la vis sans fin. De préférence, la chambre de mélange est constituée sous une forme conique dans sa partie avant et sous une forme cylindrique dans sa partie arrière. La vis sans fin de mélange a une forme correspondante. Cette vis sans fin tourne à une vitesse d'environ 15.000 à 18.000 t/min. L'interstice existant entre la partie extérieure de la vis sans fin et la partie intérieure de la chambre de mélange est réglable. L'importance de l'interstice mélangeur est d'environ 0,5 à 1,5 mm. La vis sans fin est ensuite enfoncée horizontalement dans la tête de mélange de manière que l'interstice de mélange ne soit plus que de 0,1 mm. Le mouvement axial de la vis sans fin est réalisé au moyen d'un vérin de poussée. Du fait de la vitesse de rotation élevée de la vis sans fin et de la pression dynamique qui résulte de la forme conique de la chambre de mélange, les composants sont mélangés de façon très intime dans la vis sans fin. En outre, le mélange est transporté vers le moule d'injection sous l'effet de refoulement de la vis sans fin. Lorsque l'opération de mélange est terminée, les soupapes se ferment. La vis sans fin se nettoie d'elle- même dans cette position de nettoyage du fait de la force centrifuge élevée. Mais l'inconvénient des unités d'injection connues de l'état de la technique est qu'elles ne permettent qu'un échange manuel de la vis sans fin, cette dernière devant tirée être hors de la tête mélangeuse par l'avant après dévissage de la pièce d'embouchure. Un tel échange de la vis sans fin peut être nécessaire, quand on utilise du polyuréthane (PUR) en tant qu'agent d'injection, environ toutes les 1,5 à 2 heures car les spires de la vis sans fin sont bouchées par le produit et on n'est plus assuré du-mélange des composants. Ceci prend non seulement beaucoup de temps, mais exige également la présence-d'une personne de service, ce qui fait que ce procédé manuel est relativement très coûteux. L'invention concerne un échange totalement automatique des vis sans fin. Elle a pour but de proposer un dispositif au moyen duquel les vis sans fin peuvent être serrées en place et retirees dans un temps très court. Selon l'invention, ce but est atteint du fait que la vis sans fin est montée sur une broche de serrage à expansion connue en soi et du fait que le piston de pression de la broche de serrage à expansion est chargé par un ressort et est déchargé par un dispositif de relâchement. Les broches de serrage à expansion à commande hydraulique sont connues en soi, et sont par exemple réalisées par usinage. Mais l'inconvénient de ces constructions connues est que le serrage et le dégagement de l'outil a lieu à l'aide d'une vis de serrage manoeuvrée à la main, d'o il résulte qu'un fonctionnement totalement automatique est exclu. D'autres caractéristiques du concept de l'invention apparaîtront dans la description qui suit. L'avantage de l'invention est d'avoir apporté une contribution essentielle au développement d'un dispositif fonctionnant totalement automatiquement pour l'échange de vis sans fin, consistant non seulement en un système de manipulation pour le transport des vis sans fin mais également en une contribution tout à fait essentielle due au dispositif de serrage des vis sans fin selon l'invention du fait qu'il permet dans un temps très court aussi bien le détachement de la vis sans fin de la broche d'entraînement que son serrage sur elle. Il en résulte une économie de temps et de coûts importante. La présente invention constitue donc un nouveau pas important sur la voie conduisant à des machines fonctionnant de façon totalement automatique. Le temps destiné à l'échange des vis sans fin peut être entré dans le programme de commande de la machine. L'installation est arrêtée pendant au maximum 1 minute, et la fabrication reprend ensuite automatiquement. Cet avantage est particulièrement important quand on sait qu'un échange manuel de vis sans fin peut durer jusqu'à 25 minutes environ. Le dispositif est également de constitution très robuste et peut malgré tout réagir très rapidement. Un autre avantage consiste dans le fait que les temps d'échange des vis sans fin ne peuvent pas être dépassés et qu'on est ainsi assuré d'une qualité constante des articles injectés. L'invention va maintenant être expliquée plus en détail a l'aide d'un mode de réalisation qui est représenté sur les dessins. Ce mode de réalisation concerne une installation à table tournante. Le concept de l'invention n'est cependant pas limité à des installations de ce type et les dessins ne représentent qu'un mode d'exécution préféré du concept de l'invention. Sur les dessins, la figure 1 est une vue latérale d'une installation à table tournante, la figure 2 est une vue latérale simplifiée, la vis sans fin se trouvant en position rétractée de reprise ou en position pour sa mise en place, et la figure 3 est une vue simplifiée de la broche de serrage à expansion avec le dispositif de serrage et de relachement. A la figure 1 est représentée une table tournante désignée en 1. Elle est montée rotative sur un châssis 2. En outre des postes de moulage individuels 3 sont disposés sur la table tournante 1. L'unité d'injection est désignée par la référence 4, et le poste o se trouve le réservoir à produit est désigné par la référence 5. La table tournant comprend les postes de moulage 3 sur sa périphérie. Une table tournante de ce type peut comprendre par exemple 18 postes de moulage. La console de commande et l'installation d'équilibrage de la température ne sont pas désignées par des références individuelles. Le poste réservoir à produits est constitué par deux réservoirs 5, dans la mesure o le polyuréthane est injecté sous forme de deux composants. Dans le cas o on prévoit un troisième composant, on prévoit alors un troisième réservoir. Une installation à table tournante de ce type comprend en général une unité d'injection 4. Quand il s'agit de semelles à plusieurs couches, on prévoit deux unités d'injection 4. Mais la seconde unité est alors de constitution analogue à l'unité d'injection montrée aux figures 1 et 2. A la figure 2, l'unité d'injection 4 est représentée dans la position dans laquelle a lieu son équipement avec la vis sans fin ou le retrait de cette vis sans fin. Il s'agit de la position d'extrémité arrière du logement de la vis sans fin. Le logement de la'vis sans fin est indiqué en 6. On pourrait également le caractériser comme étant un palier de vis sans fin. Dans ce logement 6 est disposé une broche 7 qui est entraînée par un moteur 8, par exemple par l'intermédiaire d'une courroie d'entraînement 9. La vis sans fin 10 tourne, quand elle est en fonctionnement et doit être entratnée vers la gauche, dans une chambre de mélange 11 qui se trouve dans la tête de mélange 12. La référence 13 désigne des soupapes servant à l'amenée des composants dans la chambre de mélange. Un vérin 14 est fixé au logement 6 de la vis sans fin, et il déplace ce logement 6 soit vers sa position de reprise selon la figure 3, soit vers la position de mélange ou d'injection, le logement 6 de la vis sans fin étant alors amené dans sa position d'extrémité de gauche, mais qui n'est pas représentée sur le dessin. Dans l'infrastructure de l'unité d'injection 4 est prévu un châssis 16 sur lequel est fixé le magasin 17 destiné aux vis sans fin 10. Ce magasin 17 est constitué sous la forme d'un barillet à la périphérie duquel sont prévus des évidements 18 dans lesquels les vis sans fin 10 sont introduites radialement. Le magasin 17 peut tourner autour d'un axe vertical 19. Le transport des vis sans fin 10 ainsi que leur mise en place dans le logement à vis sans fin, leur reprise depuis ce logement ainsi que leur mise en place dans le magasin et leur retrait du magasin sont réalisés au moyen d'un manipulateur 20. Ce manipulateur 20 est amené dans ses deux positions d'extrémité à l'aide du vérin 21, c'est-à-dire soit dans la position de serrage ou de reprise dans le logement de la vis sans fin (position supérieure), soit dans la position de dépSt ou de reprise dans le magasin (position inférieure). Grace à un vérin 22, le manipulateur 20 est déplacé vers la gauche ou vers la droite. Ce mouvement est nécessaire pour que le manipulateur puisse introduire la vis sans fin 10 dans son logement et dans le magasin 17, ou la retirer de ceux-ci. Le magasin 17 peut comprendre sur sa périphérie par exemple 8 vis sans fin. Le magasin est muni par exemple d'un moteur pas-à-pas, ce qui fait que les vis sans fin individuelles peuvent être amenées les unes après les autres dans la position qui permet au manipulateur de les prélever ou de les déposer. Mais ce moteur pas-à-pas du magasin 17 n'est pas montré sur les dessins. Le raccord du logement 6 de la vis sans fin avec le vérin 14 est réalisé à l'aide d'une tige de piston 23. La tige de piston du vérin 21 destiné au manipulateur 20 est désignée en 24, et la tige de piston 25 du vérin 22 sert au déplacement axial du manipulateur 20, notamment pour la mise en place de la vis sans fin 10 dans son logement, ou pour le retrait de la vis sans fin 10 et son dépôt dans le magasin 17, ou encore sa reprise dans ce dernier. La référence 26 désigne le vérin dit de nettoyage. Ce vérin faire passer la vis sans fin dans la position de nettoyage décrite à l'intérieur de la chambre de mélange 11. Grace au vérin 27, l'ensemble de l'unité de mélange est avancée vers le poste de moulage. Si une vis sans fin 10 doit être échangée dans un temps court, il est très important qu'elle puisse être serrée et à nouveau retirée très rapidement. Ceci est montré en détail à la figure 3. La broche 7 est constituée sous forme d'une broche dite de serrage à expansion, qui est montée à l'aide de paliers 39 dans le logement 6 de la vis sans fin. La broche de serrage à expansion comprend une enveloppe à paroi mince 28 constituée du fait que la position de serrage de la broche de serrage à expansion pour la vis sans fin 10 est munie d'une fente périphérique 29, d'o il résulte une enveloppe à paroi mince 28. Du liquide sous pression est introduit dans cette fente de manière que l'enveloppe 28 s'élargisse et serre fermement la vis sans fin 10. L'amenée du liquide sous pression a lieu par l'intermédiaire du canal central 30 et-d'un canal de dérivation 31. La pression est obtenue au moyen du piston 32 qui est muni de deux garnitures 33 pour éviter dans toute la mesure du possible la fuite du liquide hydraulique vers l'extérieur. Le piston 2 comprend un épaulement 34, un ressort 36 qui produit la pression pour le liquide hydraulique étant disposé entre cet épaulement 34 et un manchon 35 pouvant être vissé par dessus. Le manchon 35 est vissé sur une douille 37 constituée sous forme d'un pignon 38 à son extrémité avant. Le couple de rotation destiné à l'entratnement de la vis sans fin 10 est transmis par ce pignon d'entraînement (par exemple par l'intermédiaire d'une courroie trapézoIdale qui n'est pas représentée). Le ressort 36 est constitué de préférence par l'assemblage d'un paquet de ressorts Belleville car ils peuvent avoir un diamètre relativement petit mais exercer une force élastique très élevée qui détermine une force de serrage importante pour la vis sans fin 10. Si le ressort 36 n'est pas complètement détendu, il exerce une pression constante sur le liquide hydraulique. Dans le cas o il faut démonter la vis sans fin 10 de la broche de serrage à expansion, il suffit d'éliminer la force exercée la force exercée par le ressort 36. On peut obtenir ce résultat par exemple en comprimant le ressort 36. Le liquide hydraulique n'est plus soumis alors à une pression et l'enveloppe expansible n'est plus élargie, ce qui fait qu'il suffit de tirer la vis sans fin 10 en direction axiale depuis la broche de serrage à expansion. Le relâchement de la pression exercée sur le liquide hydraulique est obtenu par exemple au moyen d'une tige de piston 41 sortant d'un vérin 40 et à laquelle est fixé un dispositif d'entraînement 42, qui déplace le piston 32 à l'encontre de la force du ressort 36. En ce qui concerne le vérin 40, il peut s'agir d'un vérin à commande pneumatique ou hydraulique. Le serrage et le desserrage de la vis sans fin peuvent également être obtenus au moyen d'une enveloppe à expansion actionnée mécaniquement. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le formage direct de semelles sur des tiges de chaussures, comprenant un unique poste de moulage ou plusieurs postes de moulage disposés en série côte à c8te, ou encore plusieurs postes de moulage disposés en cercle, et au moins une unité d'injection qui comprend une tête mélangeuse munie d'une vis sans fin, l'unité d'injection étant constituée de façon mobile, caractérisé en ce que la vis sans fin (10) est montée sur une broche de serrage à expansion connue en soi et en ce que le piston de pression (32)-de la broche de serrage à expansion est chargé par un ressort et est déchargé par un dispositif de relâchement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la force élastique est obtenue au moyen de ressorts Belleville. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le paquet de ressorts Belleville s'appuie sur un épaulement (34) du piston (32) et sur un manchon (35). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le manchon (35) sert à serrer le paquet de ressorts. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un dispositif de détente du ressort (36) coopère avec le piston (32) ou sa tige de piston. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un dispositif d'entraînement (42) coopère avec le piston (32) ou sa tige de piston, ce dispositif étant fixé à la tige de piston (41) d'un vérin à commande pneumatique ou hydraulique. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'application de la pression au vérin à commande pneumatique ou hydraulique (40) élimine la liaison par serrage de la vis sans fin (10).