Brevet FR2594745A1 — publié le 19870828

La présente invention concerne la fabrication d'articles annulaires, et a notamment pour objet un procédé de fabrication d'articules annulaires notamment en polymère, un moule pour sa mise en oeuvre, ainsi que les articles obtenus par ledit procédé. Il est avantageux d'utiliser I'invention proposée pour la fabrication de courroies dentées, notamment de courroies à denture double. On connait des procédés de fabrication d'articles annulaires en polymère selon lesquels on place une ébauche sur une surface formante cylindrique, ensuite on la soumet à une compression sur ladite surface et on la vulcanise. Le pressage est effectué par des secteurs disposés autour de la surface formante cylindrique, par déplacement radial simultané desdits secteurs. On connait aussi des moules utilisés pour la fabrication d'articles annulaires en polymère, comportant un noyau cylindrique (surface formante cylindrique) sur lequel sont placés des éléments d'ébauche. Des secteurs liés cinématiquement à une commande qui les déplace dans le sens radial pour former un contour fermé, sont montés autour de ce noyau cylindrique et effectuent le pressage de l'ébauche. Dans ce moule, pour réduire les dépenses improductives, sont pratiques, sur les faces extérieures des secteurs, aux endroits de leur jonction, des gorges dans lesquelles sont disposées des fermetures prévenant l'écoulement du matériau élastique (cf., par exemple, certificat d'auteur URSS No. 195088 publié le 12 Avril 1967 dans le bulletin "Découvertes, inventions, modèles industriels, marques de fabrique", No. 9). Les dispositifs décrits ci-dessus peuvent être appliqués uniquement pour la fabrication de courroies à denture double, du fait que, pendant le processus de formage, le matériau élastique est refoulé tout d'abord à travers le jeu entre les secteurs, d'où il est chassé progressivement dans l'enceinte de formage. Au fur et à mesure que le jeu diminue, une bavure se forme dans la zone de jonction. En cas de fabrication d'articles annulaires en polymère possèdant, sur leur surface extérieure, un revêtement en tissu résistant à la corrosion, par exemple de courroies à denture double, le revêtement en tissu est serré entre les secteurs.Du fait que, dans ce dispositif, le matériau élastique s'écoule à travers le jeu entre les secteurs, et qu'ensuite le matériau élastique revient dans dans la zone de formage, le formage dans la zone de jonction, surtout en cas de fabrication d'articles profilés, n'est pas d'une bonne qualité. On s'est donc proposé de mettre au point un procédé et un moule pour la fabrication d'articles annulaires en polymère, dans lesquels le formage serait réalisé de manière à permettre de fabriquer tant des courroies à une seule denture que des courroies à denture double avec un revêtement en tissu résistant à l'usure appliqué sur les dents, et d'élever, en même temps, la qualité de l'article. Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'un procédé de fabrication d'articles annulaires en polymère, qui consiste à placer une ébauche sur une surface formante cylindrique et puis à la presser en la comprimant sur ladite surface formante, et à la vulcaniser, caractérisé, selon l'invention, en ce qu'on divise la surface de l'ébauche, suivant son périmètre, en premières et secondes zones alternées, et on effectue le pressage en deux étapes, en pressant les premières zones pendant la première étape, et les secondes zones, disposées entre les premières, pendant la seconde étape en maintenant en même temps les premières zones sous pression. Le problème exposé plus haut est aussi résolu à l'aide d'un moule pour la mise en oeuvre dudit procédé, comportant un noyau cylindrique à surface profilée, monté sur une base et sur lequel on place une ébauche, et des éléments de pressage de l'ébauche, montés autour du noyau cylindrique et liés cinématiquement à un moyen pour leur déplacement radial jusqu'à la formation d'un contour fermé, caractérisé, selon l'invention,en ce que lesdits éléments sont disposés autour du noyau cylindrique d'une manière alternée, des premiers d'entre eux étant exécutés chacun avec des surfaces latérales parallèles à l'axe de symétrie de l'élément, tandis que les seconds éléments sont exécutés chacun avec des surfaces latérales se raccordant aux surfaces latérales des premiers éléments voisins et disposées sous un angle par rapport à l'axe de symétrie de l'élément, la liaison cinématique desdits premiers et seconds éléments avec le moyen pour leur déplacement radial étant adaptée de manière à assurer le déplacement,tout d'abord, de tous les seconds éléments, et puis de tous les premiers. Il est -avantageux que le moule possède deux premiers éléments et deux seconds éléments et que les surfaces latérales de chaque second élément soit exécuté sous un angle 4\ = 900 par rapport à son axe de symétrie. Le moule ainsi exécuté est le plus simple au point de vue de conception, surtout en cas de fabrication de courroies de dimensions relativement petites. Il est possible que la liaison cinématique pour les déplacements alternés des premiers et des seconds éléments soit constituée par une virole disposée coaxialement au noyau, montée avec possibilité de se déplacer axialement et portant sur sa surface intérieure des coins montés élastiquement, et par des leviers dont les axes de pivotement sont fixés sur une base et coopèrent chacun avec un coin et un élément correspondants pendant le déplacement de la virole, les coins destinés à agir sur les premiers éléments et les coins destinés à agir sur les seconds éléments étant fixés sur la virole avec un décalage en hauteur les uns par rapport aux autres. Une telle liaison cinématique est de conception simple et permet d'utiliser le déplacement en translation des plateaux de la presse. Le procédé proposé de fabrication d'articles annulaires en polymère et le dispositif pour sa mise en oeuvre permettent de fabriquer tant des courroies à une seule denture que des courroies à denture double avec revêtement en tissu de leurs dents, la qualité de ces courroies étant relativement élevée. 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'exemple non limitatif avec références aux dessins non limitatifs dans lesquels - la figure 1 représente une vue schématique en plan, avec arrachement partiel,d'un moule pour la fabrication d'articles annulaires en polymère, selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe suivant Il-Il de la figure 1; - la figure 3 représente une vue en plan du moule pour la fabrication d'articles annulaires en polymère, en position de formage. Le procédé de fabrication d'articles annulaires en polymère consiste à placer une ébauche "A" (figure 1) comportant un élément porteur, un matériau élastique et un revêtement en tissu résistant à l'usure, sur une surface formante cylindrique (un noyau cylindrique 1 à surface profilée), ensuite à diviser la surface de l'ébauche "A" suivant son périmètre en premières et secondes zones alternant entre elles, ensuite à effectuer le pressage. Le pressage est effectué en deux étapes. Pendant la première étape, on presse les premières zones, et pendant la seconde étape, on effectue le pressage des secondes zones disposées entre les premières, en maintenant en même temps les premières zones sous pression. L'essentiel du procédé ressortira mieux de la description suivante d'un exemple concret mais. non limitatif de réalisation du moule, surtout de la description de son fonctionnement. Le moule pour la fabrication d'articles annulaires en polymère, tels que des courroies à denture double, comporte un noyau cylindrique 1 (figure 1, 2), appelé dans la description qui va suivre "noyau 1", et un mécanisme 2 pour le pressage de l'ébauche. Le noyau 1 comporte une surface profilée destinée à la mise en place d'une ébauche "A", et des flasques 3 disposés à ses faces en bout et dont les bords extérieurs font saillie au-delà du noyau 1. Le noyau I -est monté sur une base 4. Le mécanisme 2 de pressage de l'ébauche "A" comporte des éléments 5, 6 disposés en alternance autour du noyau 1, et une chaîne cinématique qui les relie à une commande (non représentée) pour leur déplacement. Chaque élément 5 présente des surfaces latérales 7 parallèles à l'axe de symétrie "a" dudit élément 5. Les éléments 6 comportent des surfaces latérales se raccordant aux surfaces latérales de l'élément 5 voisin sous un angle de 900 par rapport à l'axe de symétrie de l'élément 6. Dans l'exemple décrit, il y a deux éléments 5 et deux éléments 6, et c'est pourquoi les surfaces latérales de l'élément 6 sont disposées sous un anglet = 900 par rapport à l'axe de symétrie "b" de l'élément. En cas d'un autre nombre d'éléments, cet angle change selon leur nombre. La chaîne cinématique destinée à déplacer à tour de rôle, d'abord tous les éléments 6, et puis tous les éléments 5, comporte une virole 8 (figure 2) disposée autour du noyau 1 avec possibilité de se déplacer axialement. Des coins 10, 10a sont fixés sur la surface interne de la virole 8 par l'intermédiaire d'un joint en caoutchouc 9. Les axes de pivotement 11 de leviers 12, 12a sont fixés sur la base 4. Chaque levier 12 est lié, par l'une de ses extrémités, par l'intermédiaire d'un axe 13, à l'élément 5, et chaque levier 12a, à l'élément 6. L'axe 13 est monté sur un support 14 fixé à demeure sur l'élément 5 ou l'élément 6. Des surfaces cunéiformes 15 coopérant avec les coins 10, 10a, respectivement, sont réalisées sur les leviers 12, 12a dans la zone de leur liaison avec l'élément 5 ou l'élément 6, respectivement. Les coins 10 et 10a coopérant respectivement avec les leviers 12 et 12a sont fixés sur la virole 8 à différentes hauteurs. La distance "H" en hauteur entre les coins 10,10a est choisie de manière que les premiers éléments 5 commencent leur déplacement radial après que les éléments 6 aient terminé leur déplacement radial. Le moule pour la fabrication d'articles annulaires en polymère fonctionne de la manière suivante. On assemble les éléments de l'ébauche "A" sur le noyau 1. Ensuite on place le noyau sur la base 4, disposée habituellement sur le plateau inférieur de la presse (non représenté), où on le centre à l'aide du flasque inférieur 3. On fait descendre le plateau supérieur (non représenté) de la presse, sur lequel est fixée la virole 8. Ladite virole 8 agit sur la surface cunéiforme 15 des leviers 12a par l'intermédiaire des joints en caoutchouc 9 et des coins 10a fixés sur ladite virole. Les leviers 12a pivotent et déplacent les éléments de pressage 6 jusqu'à ce qu'ils butent contre les flasques 3 du noyau 1.Du fait que les éléments de pressage 5, 6 sont montés sur les leviers 12, 12a à l'aide des axes 13, les éléments 5, 6 sont mis en déplacement strictement radial, à la différence des leviers 12, 12a qui pivotent suivant le rayon par rapport à l'axe 11. Du fait que les coins 10a disposés en face des seconds éléments de pressage 6 sont montés sur la virole 8 à une distance "H" inférieure à la distance entre les coins disposés en face des premiers éléments de pressage 5, il se produit d'abord un déplacement radial des éléments 6 et puis un déplacement radial des éléments 5. En se déplaçant jusqu'à venir buter contre le flasque 3, les éléments 6 effectuent le pressage des premières zones de l'ébauche "A". Les éléments 6 se déplacent jusqu'à ce qu'ils viennent en contact avec les surfaces latérales 7 des éléments 5, en formant ainsi un contour fermé représenté sur la figure 3. Une fois achevé le déplacement des éléments 6, il se produit un déplacement des éléments 5, qui effectuent alors le pressage des secondes zones de l'ébauche "A" jusqu'à leur entrée en contact avec les flasques 3 du noyau 1. Grace à l'absence de jeu entre les surfaces latérales 7 des éléments 5 et des éléments 6, les fuites du matériau élastique ainsi que le serrage du revêtement résistant à l'usure, appliqué du côté extérieur de l'ébauche "A", sont pratiquement supprimés. Après le pressage total de l'ébauche par les éléments 6 et les éléments 5, on effectue sa vulcanisation, notamment au moyen de plateaux chauffés de la presse ou dans un four. Des modèles expérimentaux du moule conforme à l'invention ont été soumis à des essais et ont permis d'obtenir des courroies à denture double (bilatérale) en une seule passe de pressage, avec un revêtement résistant à l'usure appliqué sur les dents. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'articles annulaires en polymère, qui consiste à placer une ébauche sur une surface formante cylindrique, puis à la presser en la comprimant sur ladite surface, et ensuite à la vulcaniser, caractérisé en ce qu'on divise la surface de l'ébauche, suivant son périmètre, en premières et secondes zones alternant entre elles et qu'on effectue le pressage en deux étapes, une première étape consistant à presser lesdites premières zones et une seconde étape consistant à presser lesdites secondes zones disposées entre les premières zones précitées,en maintenant en même temps sous pression lesdites premières zones. 2. Moule pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comportant un noyau cylindrique à surface profilée monté sur une base et sur lequel on place une ébauche (A) de l'article à obtenir, et des éléments (5, 6) pour le pressage de ladite ébauche, montés autour d'un noyau cylindrique (1) et liés cinématiquement à des moyens pour leur déplacement radial jusqu'à formation d'un contour fermé, caractérisé en ce que les éléments de pressage (5,6) disposés autour du noyau cylindrique (1) alternent entre eux, les premiers éléments (5) comportant chacun des surfaces latérales parallèles à l'axe de symétrie (a) de l'élément (5), tandis que les seconds éléments (6) comportent chacun des surfaces latérales se raccordant aux surfaces latérales des premiers éléments (5) voisins et disposées sous un angle (ck ) par rapport à l'axe de symétrie (b) de l'élément (6), la liaison cinématique des premiers éléments (5) et des seconds éléments (6) avec les moyens pour leur déplacement radial étant adaptée de manière à déplacer successivement, d'abord tous les seconds éléments (6), et puis tous les premiers éléments (5). 3. Moule selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte deux premiers éléments de pressage (5) et deux seconds éléments de pressage (6), les surfaces latérales de chaque second élément étant disposées sous un angle ck =900 par rapport à son axe de symétrie (b). 4. Moule selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la liaison cinématique pour les déplacements radiaux des premiers éléments (5) et des seconds éléments (6) est constituée pour une virole (8) disposée coaxialement au noyau (1) montée mobile en translation axiale et portant sur sa surface intérieure des coins (10, iota) fixés d'une manière élastique et des leviers (12, 12a) dont des axes de pivotement (11) sont fixés sur la base (4) et qui coopèrent chacun avec le coin (10, 10a) et l'élément (5, 6) correspondants lors du déplacement de la virole (5), les coins (10) destinés à agir sur les premiers éléments (5) et les coins (10a) destinés à agir sur les seconds éléments (6) étant disposés sur la virole (8) avec un décalage en hauteur (H) entre eux. 5. Articles ou pièces annulaires notamment en matière polymère, caractérisés en ce qu'ils sont obtenus par le procédé conforme à la revendication 1.