Brevet FR2595613A1 — publié le 19870918

La présente invention concerne la fabrication de pièces en polymères et a notamment pour objet un dispositif à mouler et à vulcaniser des pièces en polymères notamment annulaires. Il est particulièrement avantageux d'utiliser la présente invention pour la fabrication de courroies dentées. On connaît un dispositif à mouler et à vulcaniser les pièces en polymères, comprenant deux moules profilés constitués par des cylindres couplés rigidement l'un à l'autre de manière que la distance de leur positionnement réciproque puisse être changée au moyen d'un système vis et écrou, et pouvant tourner autour d'un axe commun, et un mécanisme de pressage et de vulcanisation d'une pièce, réalisé sous forme de plaques de pressage (cf. brevet RFA n0 2248865). Le mécanisme de pressage conforme à cette invention effectue le pressage et la vulcanisation par étapes, en plusieurs opérations de pressage, ce qui abouti à une irrégularité du pas entre les dents lors du passage d'un pressage à un autre et nuit grandement à la qualité de la pièce. De plus, le rendement est faible et le temps nécessaire à la fabrication est relativement long à cause du pressage par étapes de la pièce. On s'est donc proposé de créer un dispositif à mouler et à vulcaniser des pièces en polymères, dans lequel les moules, leur assemblage entre eux et le mécanisme de pressage seraient réalisés de manière à élever la qualité de la pièce et, simultanément, à réduire le temps nécessaire à sa fabrication. Ce problème est résolu à l'aide d'un dispositif à mouler et à vulcaniser des pièces en polymères, comprenant deux moules couplés rigidement entre eux tout en permettant leur réglage en position par variation de la distance les séparant, et mobiles autour d'un axe commun pour recevoir les éléments destinés à former la pièce annulaire à obtenir, ainsi qu'un mécanisme de pressage, caractérisé, selon l'invention, en ce que les moules se présentent sous forme de demi-cylindres dont les faces plates sont dirigées l'une vers l'autre, la liaison rigide entre eux étant réalisée au moyen de deux plaques parallèles formant avec lesdits demi-cylindres un ensemble rigide dont le côté extérieur est profilé, ledit mécanisme de pressage étant constitué par une virole enveloppant suivant leur pourtour lesdits demi-cylindres et lesdites plaques et comprenant au moins deux éléments dont au moins l'un peut effectuer un déplacement radial au cours du pressage. Il est avantageux que la virole soit composée de deux éléments disposés l'un dans l'autre, l'élément intérieur étant en contact avec la pièce et constitué par une manche étanche raccordée, en vue de son déplacement radial, à une source de pression, les extrémités de ladite manche étant assemblées à recouvrement et celle venant en contact avec la pièce ayant la forme d'une languette plate. Un tel mode de réalisation de la virole assure une pression régulière sur toutes les parties de la pièce à fabriquer et prévient l'apparition d'une coulure du produit polymère aux joints, ce qui contribue à améliorer la qualité de la pièce. L'emploi de la manche étanche amovible permet de l'utiliser pour fabriquer des courroies de différentes longueurs, avec une même pression exercée sur l'ébauche en tous ses points. Il est possible que la virole soit constituée de quatre éléments disposés deux par deux en opposition et liés cinématiquement par paires à des commandes assurant leur déplacement au cours du pressage. La virole ainsi réalisée est de construction simple et d'une fiabilité élevée en service. Le dispositif conforme à la présente invention assure une amélioration de la qualité de la pièce, grâce au pressage simultané de toute la pièce, et une réduction du temps nécessaire à sa fabrication. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels - la figure 1 représente (en coupe longitudinale) un dispositif à mouler et à vulcaniser des pièces en polymères, conforme à l'invention - la figure 2 représente le même dispositif, vu de dessus - la figure 3 représente une coupe suivant III-III de la figure 1 - la figure 4 représente le dispositif dont le mécanisme de pressage est constitué par deux éléments ; - la figure 5 représente le dispositif dont le mécanisme de pressage est composé de quatre éléments. Le dispositif à mouler et à vulcaniser des pièces en polymères comprend deux moules 1 (figures 1,2) constitués par deux demi-cylindres désignés par le même chiffre de référence 1, et dont les faces plates sont dirigées l'une vers l'autre. Les demi-cylindres sont couplés entre eux rigidement mais avec possibilité de les régler en position en variant la distance qui les sépare. Cet accouplement est réalisé au moyen de plaques 2 disposées parallèlement et formant avec les demi-cylindres 1 un ensemble rigide dont le profil extérieur correspond à celui de la pièce à réaliser. Pour l'assemblage des demi-cylindres 1 et des plaques 2, ces dernières comportent des saillies 3 qui sont en contact avec les surfaces 4 des demi-cylindres 1.Les demi-cylindres 1 et les plaques 2 sont rendus solidaires grâce à l'assemblage à coin assuré par les surfaces coniques 2a (figure 3), en forme d'encoche en T, des plaques 2, et par le coin 5 (figure 3) dont la saillie en T est engagée dans ladite encoche. Dans le coin 5 est logée une vis 6 assurant le déplacement axial du coin lors du serrage des plaques 2. En cas de changement de la longueur de la pièce à fabriquer, on règle la distance entre les demi-cylindres 1 (figure 2) au moyen d'un couple cinématique écrou 7 - vis 8. Les écrous 7 sont rendus solidaire des demi-cylindres 1 et la vis 8 peut effectuer un mouvement de rotation. De plus, à chaque changement de la longueur de la pièce à obtenir, on monte des plaques 2 de longueur appropriée. Pour l'enroulement des éléments de la pièce, l'ensemble rigide constitué par les demi-cylindres 1 et les plaques 2 est monté de façon à pouvoir tourner autour d'un axe commun 9 à travers lequel passe la vis 8. Pour assurer une fixation plus rigide des demi-cylindres 1, une traverse 10, dans une encoche de laquelle glissent les écrous 7, est montée sur l'axe 9, entre la vis 8 et l'ensemble rigide formé par les demi-cylindres 1 et les plaques 2. Le mécanisme de pressage (figure 4) est constitué par une virole enveloppant suivant leur pourtour les demi-cylindres 1 (figure 1) et les plaques 2 (figure 2) et composée de deux éléments 11 et 12 (figure 4), l'un (11) desquels peut se déplacer radialement au cours du pressage et est constitué par une manche étanche (désignée par le même chiffre de référence) raccordée à une source de pression. Les extrémités de la manche 11 sont réunies à recouvrement. L'élément 12 est constitué par un corps annulaire rigide désigné par ce même chiffre de référence 12. Celle des extrémités de la manche qui est adjacente à la pièce se termine par une languette plate 13, ce qui assure une bonne qualité de la pièce obtenue, du fait de l'absence de coulure du produit polymère aux endroits de recouvrement de l'une des extrémités de la manche par l'autre.La manche comporte une tubulure 14 d'amenée d'air. La virole de pressage peut comprendre quatre éléments rigides 15, 16 (figure 5 formant deux paires d'éléments opposés l'un à l'autre et reliés cinématiquement à des commandes respectives destinées à les déplacer au cours du pressage Ila chaîne cinématique de liaison avec la commande n'est pas représentée du fait qu'elle peut être de toute conception connue appropriée). Le dispositif fonctionne comme suit. En se servant de la vis 8, on positionne à la distance requise les demi-cylindres 1 et on loge entre ces derniers les plaques 2 de longueur requise. Les surfaces des saillies 3 des plaques 2 se trouvent ainsi en contact avec des surfaces correspondantes des demicylindres 1 et, au moyen de l'assemblage à coin, sont serrées les unes contre les autres de façon à former un ensemble rigide. A l'aide du mécanisme d'avance (non représenté), les éléments de la pièce annulaire sont enroulés sur l'ensemble rigide. Les éléments de la pièce annulaire étant mis en place, on pose sur l'ensemble rigide ainsi préparé la manche 11 et on place le tout dans le deuxième élément 12 de la virole ; par l'intermédiaire de la tubulure 14, on amène de,l'air comprimé dans la manche étanche 11, celleci se déplace radialement en exerçant une pression sur la pièce. Il faut signaler que la dilatation de la manche 11 vers l'extérieur est interdite par l'élément circulaire 12. La chaleur et la pression appliquées dans le moule assurent le moulage et la vulcanisation de la pièce. Une fois la vulcanisation terminée, l'air est évacué de la manche 11, puis la manche 11 est enlevée de l'ensemble rigide et la pièce finie est retirée. Le cycle de fonctionnement recommence. Afin d'éviter la formation d'une coulure du produit polymère à l'endroit où une extrémité de la manche étanche 11 est recouverte par l'autre, l'extrémité adjacente à la pièce est pourvue de la languette plate 13 masquant la jonction de deux extrémités de la manche, ce qui contribue à améliorer la qualité de la pièce. Le moulage et la vulcanisation de pièces polymères en anneau de différentes longueurs peuvent être réalisés à l'aide de la virole composée de quatre éléments 15,16. L'ensemble rigide portant les éléments assemblés de la pièce est placé entre les éléments 15, dont le déplacement est limité par les faces latérales des éléments 16. Puis on déplace successivement les éléments 16 et 15, ce qui permet de créer une pression suivant tout le périmètre de l'ébauche. La pression et la chaleur ainsi obtenues assurent le moulage et la vulcanisation de la pièce. Le dispositif conforme à l'invention permet de réaliser le moulage en une seule opération, ce qui contribue à élever la qualité de la pièce et, en même temps, à réduire le temps nécessaire à sa fabrication. REVENDICATIONS 1. Dispositif de moulage et de vulcanisation de pièces en matières polymères, du type comprenant deux moules (1) couplés rigidement entre eux tout en permettant leur réglage en position par variation de la distance les séparant, lesdits moules étant mobiles autour d'un axe commun (9) afin de recevoir les éléments destinés à constituer la pièce annulaire à obtenir, ainsi qu'un mécanisme de pressage, caractérisé en ce que les moules (1) sont des demi-cylindres orientés l'un vers l'autre par leurs faces plates et dont l'accouplement rigide est assuré par deux plaques (2) parallèles l'une a' l'autre et formant avec lesdits demi-cylindres (1) un ensemble rigide dont le côté extérieur a le profil requis, ledit mécanisme de pressage consistant en une virole enveloppant suivant leur pourtour les demi-cylindres (1) et les pliques (2) et comprenant au moins deux éléments (11,12) dont au moins l'un (11) est monté de manière qu'il puisse se déplacer radialement au cours du pressage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite virole comprend deux éléments (11,12) disposés l'un dans l'autre, l'élément intérieur s'appliquant sur la pièce à obtenir et étant constitué par une manche étanche (11) raccordée, en vue de son déplacement radial, à une source de pression, les extrémités de ladite manche étant réunies à recouvrement et l'extrémité adjacente à ladite pièce étant en forme de languette plate. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite virole comprend quatre éléments (15,16) formant deux paires d'éléments opposés l'un a l'autre, reliées cinématiquement à des commandes respectives assurant leur déplacement au cours du pressage.