Brevet FR2602459A1 — publié le 19880212

La présente invention concerne la fabrication d'articles en caoutchouc utilisés dans la technique et a notamment pour objet des moules pour la fabrication d'articles annulaires en polymère. La présente invention trouve application pour la fabrication de courroies dentées plates sans fin. L'invention trouve également application pour la fabrication d'autres articles annulaires à partir de matières polymères. On connait déjà un moule utilisé pour la fabrication d'enveloppes tubulaires élastiques comportant un noyau avec des pièces d'insertion annulaires à surfaces formantes sur lesquelles est posée une ébauche, deux demi-moules et un joint d'étanchéité, qui étanchéifie les cavités de moulage du moule. Les joints d'étanchéité se présentent sous forme d'évidements pratiqués dans le plan de jonction des demi-moules à proximité du noyau dans la direction de sa génératrice. Les joints d'étanchéité de ce type sont également prévus sur les plans formants des pièces d'insertion annulaires. Le centrage du noyau par rapport aux demimoules est réalisé à l'aide des surfaces coniques des pièces d'insertion qui s'engagent dans des rainures correspondantes des demi-moules (cf., par exemple, certificat d'auteur No. 874386, délivré en URSS, publié en 1981 25 dans le bulletin No. 39). Dans le moule décrit, on n'obtient pas une étanchéité totale des cavités de moulage car le polymère, pendant le rapprochement radial des demimoules, remplit les évidements d'étanchéité et continue à s'échapper à travers le jeu entre les plans de jonction des demi-moules. De ce fait, au moment o le moule se ferme, la pression dans les empreintes du moule sera insuffisante pour réaliser un moulage de bonne qualité d'un article d'un profil compliqué. Cet inconvénient se manifeste plus particulièrement dans la fabrication d'articles avec un tissu de renfort. On connait aussi un moule, destiné à la fabrication d'articles en polymère, constitué de deux demi-moules et d'un noyau composite, maintenu dans une position assemblée par des verrous et une tige centrale. Ce noyau comporte une surface extérieure profilée sur laquelle on assemble une ébauche. Le centrage du noyau par rapport aux demi-moules s'effectue à l'aide de pièces d'insertion coniques, disposées sur les extrémités de la tige centrale du noyau et coopérant avec les orifices coniques prévus dans les 10 demi-moules, lors.de leur rapprochement. On obtient l'étanchéité de la cavité de moulage le long de ses côtés latéraux à l'endroit de la jonction des demi-moules, en réalisant un évidement dans un moule et une saillie dans l'autre qui s'engage dans ledit évidement. Les extrémités 15 de la cavité de moulage sont étanchéifiées au moyen des pièces d'insertion du noyau coopérant avec les orifices correspondants des demi-moules (cf. certificat d'auteur N 905111, délivré en URSS, publié en 1982 dans le bulletin N 6). Cependant, l'étanchéité de la cavité de moulage du moule décrit ci-dessus n'est pas suffisante, surtout-au début du moulage, lorsque le polymère s'échappe du moule vers l'extérieur à travers les jeux entre les plans de jonction des demi-moules et des pièces d'insertion à orifices. Au moment de l'étanchéité totale de la cavité de moulage, le processus de moulage se termine, c'est pourquoi la pression dans cette empreinte sera insuffisante pour former un profil de bonne qualité d'un article. L'invention a pour objet un moule pour la fabrication d'articles annulaires en polymère dans lequel le moyen d'étanchéité de la cavité de moulage est conçu de manière à permettre d'assurer l'étanchéité totale de la cavité de moulage au cours de tout le processus de moulage de l'article et d'élever ainsi la qualité des 35 articles fabriqués. La présente invention résout le problème posé par un moule destiné à la fabrication d'articles annulaires en polymère comportant un noyau à surface extérieure profilée sur laquelle est posée une ébauche, deux demimoules, ayant des orifices pour permettre l'échappement du polymère excédentaire et entourant, au cours du processus de moulage d'un article, la surface profilée et partiellement les surfaces extrêmes du noyau et un moyen pour l'étanchéification de la cavité de moulage du moule, caractérisé selon l'invention, en ce que la largeur des demi-moules dans la zone de leur jonction est égale à la longueur de 10 la génératrice du noyau et en ce que le moyen pour l'étanchéification de la cavité de moulage comporte deux pièces, fixées rigidement sur l'un des demi-moules sur ses côtés opposés, chacune étant exécutée du côté orienté vers les demi-moules, sous forme d'un portique embrassant 15 lescits demi-moules dans la zone de leur jonction et entourant, par ses ailes, au cours du moulage, une partie des surfaces extrêmes des demi-moules et du noyau. Il est avantageux que des orifices pour l'échappement du polymère excédentaire soient pratiqués dans chacun 20 des demi-moules sur leur face extrême dans la zone de moulage de l'article et que chaque orifice pour l'échappement du polymère excédentaire soit obturé oar un plongeur à ressort ayant un orifice dedérivation, lié lorsque le plongeur est dans la position ouverte, à l'orifice d'échap25 pement du polymère excédentaire. Le montage des plongeurs dans les orifices d'échappement du polymère excédentaire, permet de régler la pression de moulage de l'article dans la cavité de moulage des moules, et on crée, par là-même, les conditions 30 optimales pour la fabrication d'articles de bonne qualité. Le moule pour la fabrication d'articles annulaires en polymère réalisé selon la présente invention, étant de construction relativement simple, permet d'assurer une étanchéité pratiquement totale de la cavité de moulage au cours de fabrication d'un article et de mouler des articles d'une qualité relativement élevée. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lecture de la description explicative qui va suivre d'un mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple non limitatif avec référence aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels: - la figure 1 représente, en coupe longitudinale, suivant l'axe de symétrie, un moule pour la fabrication d'articles annulaires en polymère,selon l'invention; la figure 2 est une vue de dessus avec une coupe suivant II-II de la figure 1 jusqu'à l'axe de symétrie; - la figure 3 est une coupe suivant III-III de la figure 1; - la figure 4 représente, en coupe longitudinale, 15 les orifices pour l'échappement du polymère excédentaire et un plongeur; - la figure 5 est une coupe suivant V-V de la figure 4. Le moule pour la fabrication de courroies dentées 20 en polymère comporte deux demi-moules 1 et 2 (figure 1) et un noyau 3 ayant une surface extérieure profilée dentée sur laquelle on place une ébauche 4 d'un article constitué par un tissu de renfort, un câblé porteur et un polymère (les matériaux de l'ébauche de l'article ne sont pas 25 montrés séparément sur les dessins). Le noyau 3 est composé de secteurs 5 et 6, disposés longitudinalement, assemblés sur un axe central 7 et maintenus en état assemblé par des couvercles serrés sur l'axe central 7 par un écrou 10. Les demi-moules 1 et 2 (figure 1) comportent des surfaces intérieures cylindriques 11 par lesquelles ils entourent la surface profilée du noyau 3 et les ailes 12 (figure 3) étant adjacentes par leurs surfaces intérieures, à la surface extrême du noyau 3, tandis que les surfaces coniques latérales 13 sont adjacentes aux surfaces coniques latérales correspondantes des couvercles 8 et 9. Par l'interaction des surfaces coniques 13 des ailes 12 des demi-moules 1 et 2 avec les surfaces coniques latérales des couvercles 8, 9 du noyau 3, on assure le centrage du noyau 3 par rapport à la surface cylindrique formante 11 des demi-moules 1 et 2. Pour l'étanchéité de la cavité de moulage formée par l'espace entre la surface profilée du noyau 3 et la surface cylindrique formante 11 des demi-moules 1 et 2, la largeur H des demi-moules 1 et 2 du côté extérieur latéral mesurée dans la zone de leur jonction est égale à la longueur de la génératrice du noyau 3. Deux pièces 14, fixées rigidement par les boulons 15 sur le demi-moule 2 sur ses faces opposées et s'étendant le long des côtés latéraux des demi-moules 1,2(figure 1), en couvrant leur jonction, constituent un moyen d'étanchéité. Sur la face 15 orientée vers les demi-moules 1, 2,chaque pièce 14 est réalisée, sous forme d'un portique comme il est représenté sur la figure 2. Par sa surface intérieure, dont la longueur est égale à la largeur H (figure 2) des demimoules 1, 2 (figure 1), la pièce 14 embrasse ces demi-moules 1, 2 20 dans la zone de leur jonction tandis que les ailes 16 entourent une partie des surfaces extrêmes des demi-moules 1 et 2 et du noyau 3 pendant le processus de moulage. La hauteur h (figure 1) de la pièce 14 doit être suffisante pour assurer le recouvrement de la jonction des 25 demi-moules 1 et 2. Des orifices 17 (figure 4) par lesquels s'échappe le polymère excédentaire de la cavité de moulage sont prévus dans les ailes 12 (figure 3) des demi-moules 1 et 2 à une distance la plus éloignée de la jonction des demi30 moules 1, 2 au-dessus de la cavité de moulage. Cet endroit o les orifices 17sont disposés est représenté sur la figure 3 d'une manière conventionnelle par une circonférence "A". Dans l'exemple décrit, on a pratiqué dans chaque 35 demi-moule 1, 2, deux orifices 17, disposés à proximité l'un de l'autre (figure 4). Les orifices 17 sont obturés par un plongeur 19 poussé par un ressort 18. Un orifice central débouchant 20 est percé dans le plongeur 19 (figures 4, 5) et est mis en contact, lorsque le plongeur 19 se place en position ouverte, avec les orifices 17 (figure 4). La force de pression du ressort 18 est réglée par un bouchon fileté 21. Le dispositif faisant l'objet.de l'invention fonctionne de la manière suivante. Sur le noyau assemblé 3, on pose un tissu de renfort, puis on enroule sur celui-ci un câblé porteur et on pose une couche de polymère. Puis on place le noyau 3 avec l'ébauche 4 dans le demi-moule inférieur 2 de façon que ses faces extrêmes s'engagent dans l'espace limité par la surface intérieure de l'aile 12 du demi-moule 2. 15 Sous l'action de la gravité, le noyau 3 avec l'ébauche 4 descend partiellement dans le demi-moule et se positionne coaxialement à la surface formante cylindrique 1 du demi- moule inférieur 2. Puis, par le dessus, on pose le demi-moule supérieur 1 sur le noyau 3 avec l'ébauche 4 et 20 le demi-moule inférieur 2, de façon que sa surface latérale s'engage dans l'espace intérieur des portiques des pièces 14, fixées rigidement sur le demi-moule inférieur 2 de ses deux côtés latéraux opposés. Ainsi le demi-moule supérieur 1 embrasse partiellement, par les surfaces 25 intérieures de ses ailes 12, les surfaces extrêmes du noyau 3. Les pièces 14 recouvrent la jonction des demimoules 1 et 2 et partiellement le noyau 3. Ainsi, le noyau 3 avec l'ébauche 4 se trouvent enfermés dans la cavité de moulage. Les orifices 17 d'échappement du polymère excédentaire sont obturés par les plongeurs 18. Dans cette position, on place le moule entre les plateaux d'une presse à vulcaniser et on commence à rapprocher les demi-moules supérieur 1 et inférieur 2 à l'aide de cette presse, c'est-à-dire qu'on les fait se déplacer dans une 35 direction radiale. Au fur et à mesure que les demimoules 1, 2 se rapprochent, le noyau 3 se centre par rapport à leur surface formante cylindrique grâce à l'action réciproque des surfaces coniques des couvercles 8, 9 et de la surface conique 13 des ailes 12. La pression du polymère à l'intérieur de la cavité de moulage étanche du moule croît jusqu'à la valeur optimale, ce qui contribue à un allongement régulier du tissu de renfort et lui fait épouser le profil du noyau 3 favorisant ainsi le remplissage du profil de l'article à mouler du polymère. Après que la pression ait atteint sa valeur optimale sur laquelle est réglé le plongeur 19 à ressort, le mélange de polymère 10 et de matières gazeuses s'échappant à travers les orifices 17 pour l'échappement du polymère excédentaire, font se déplacer le plongeur 19 et s'échappent à travers son orifice dedérivation 20 vers l'extérieur du moule en formant des déchets. Après l'échappement du polymère excédentaire et des matières gazeuses, la pression dans la cavité de moulage étanche du moule décroît de nouveau jusqu'à la valeur optimale et les plongeurs 19 obturent les orifices 17 d'échappement de polymère excédentaire en gardant dans celle-ci la pression optimale du polymère qui assure une qualité relativement élevée du moulage des articles. Après fermeture de la jonction horizontale entre les demi-moules supérieur 1 et inférieur 2, le volume de la cavité de moulage de l'article se stabilise et le polymère ne s'échappera plus de la cavité mentionnée 25 alors que les plongeurs 19, ayant obturé les orifices d'échappement 17 du polymère excédentaire, gardent la pression du polymère à l'intérieur de la cavité de moulage étanche à la fin du processus de vulcanisation de l'article. Une fois le processus de vulcanisation de l'article terminé, on écarte les plateaux de la presse. Puis on dépose le demi-moule supérieur 1 et on retire le noyau 3 avec l'article fini. Après le désassemblage du noyau 3 de celui-ci, on Ote l'article fini que l'on coupe, si 35 nécessaire, en articles d'une largeur requise. Avant de procéder au moulage d'un article suivant, il est indispensable de débarrasser du polymère excédentaire les orifices 17 et l'orifice dedérivation 20. Au cas o l'on change la composition du polymère ou les paramètres du processus technologique de moulage et de vulcanisation d'un article, pour obtenir une qualité relativement élevée de l'article, il faut assurer, dans les nouvelles conditions, une pression optimale de polymère dans la cavité de moulage du moule en réglant l'effort d'ouverture du plongeur 19 par rotation du 10 bouchon fileté 21 en agissant sur le ressort 18. Le moule, proposé pour la fabrication d'articles annulaires en polymère, comportant un moyen pour l'étanchéité de la cavité de moulage et muni d'un dispositif pour le réglage oe la pression de polymère à l'intérieur 15 de la cavité de moulage, adapté au fonctionnement avec la matière visqueuse spécifique du polymère, est de conception relativement simple et facile en fabrication, il permet de régler la qualité des pièces fabriquées et d'obtenir les articles de qualité relativement élevée. 20 Les modèles expérimentaux du moule sont à l'essai. On a produit des courroies dentées avec le module 1,5; 2 et 3 mm avec un revêtement résistant à l'usure sur les dents. La durée de vie de ces courroies essayées sur des machines à coudre et textiles 25 est de 4 à 6 fois supérieur à des courroies analogues sans revêtement, produites à partir de polyuréthane. R E V E N D I C AT I 0 N S 1.- Moule pour la fabrication d'articles annulaires en polymère du type comportant un noyau (3) à surface extérieure profilée sur laquelle est posée une ébauche (4), deux demi-moules (1, 2) ayant des orifices (17) destinés à l'échappement du polymère excédentaire et entourant, pendant le processus de moulage, la surface profilée et partiellement les surfaces extrêmes du noyau (3), et un moyen (14) pour l'étanchéification de la cavité de moulage 10 du moule, caractérisé en ce que la largeur (H) des demimoules (1, 2), mesurée dans la zone de leur jonction, est égale à la longueur de la génératrice du noyau (3) et en ce que le moyen destiné à l'étanchéification de la cavité de moulage comporte deux pièces, fixées rigidement sur 15 l'un des demi-moules (2) sur ses côtés opposés, chacune exécutée du côté orienté vers les demi-moules (1, 2), sous forme de portique embrassant, pendant le processus de moulage, lesdits demi-moules (1, 2) dans la zone de leur jonction tandis que les ailes (16) entourent une 20 partie des surfaces extrêmes des demi-moules (1, 2) et du noyau (3). 2.- Moule selon la revendication 1, caractérisé en ce que les orifices (17) destinés à l'échappement du polymère excédentaire sort pratiqués dans chacun des 25 demi-moules (1, 2) sur leur face extrême dans la zone de moulage de l'article et que chaque orifice (17) destiné à l'échappement du polymère excédentaire est obturé par un plongeur (19) à ressort ayant un orifice dedérivation(20) en contact, au moment o le plongeur (19) est en position.30 ouverte, avec l'orifice (17) d'échappement du polymère excédentaire.