Brevet FR2598958A1 — publié le 19871127

L'invention se rapporte à un rotor cylindrique souple garni sur une face de nombreuses têtes abrasives, du type décrit dans le brevet français n0 83 04277. Ce dernier a pour objet un procédé mécanique d'enlèvement par abrasion des produits qui adhèrent aux surfaces de roulement, comme les marques de signalisation faites par dépôt de peinture ou de matière plastique sur les pistes pour avions, sur Les autoroutes, les routes, etc... L'enlèvement de ces marques, quand il est nécessaire de les faire disparaître, ne se réalise correctement et économiquement que par abrasion mécanique effectuée à Il aide d'un outil rotatif. Cet outil est constitué par un corps en matière souple, par exemple en caoutchouc, dans lequel sont noyées sur une partie de leur longueur des broches dont le reste de la lonqueur est en saillie par rapport à une face de ce corps. Cette face peut-être une face extrême d'un disque; elle peut être aussi la face latérale d'un cylindre. Précisément, quand le rotor est un cylindre, pendant l'utilisation il est entraîné en rotation autour de son axe géométrique et les broches s'étendent radialement le long d'un grand nombre de génératrices de ce cylindre et sont en saillie de 5 mm environ par rapport à la face latérale. En outre, chaque broche se termine à son extrémité saillante par un plot en carbure de tungstène d'une grande dureté.Le corps du rotor est en matière souple, mais cette matière a néanmoins une grande résistance à la déformation puisqu'elle doit tenir en place les broches qui y sont noyées par une partie extrême et résister aux e1#orts d'arrachement qui se manifestent pendant l'effacement par abrasion des marques à faire dispa raltre; De ce fait, il existe donc une difficulté à fabriquer rapidement et économiquement un tel rotor cylindrique puisque, sauf dans une direction radiale ou presque radiale, il existe à la surface du cylindre des broches en contredépouille dont L'extrémité est extrêmement dure et abrasive. L'invention a pour but principal d'apporter un procédé de fabrication d'un rotor, cylindrique de préférence, à broches abrasives saillantes radialement, permettant d'obtenir un tel rotor par des opérations simples et rapides, nécessitant peu de main-d'oeuvre. L'invention concerne aussi un moule pour la mise en oeuvre de ce procédé. Selon le procédé de L'invention, on part d'un tronçon de tube en métal ayant la longueur et la grosseur intérieures désirées, on enduit la face latérale extérieure d'une couche d'un produit co#nvenable connu facilitant l'adhérence entre le métal et Le caoutchouc, on entoure la face ainsi enduite d'une couche au moins de gomme crue de caoutchouc livrée en plaque, on introduit le tube métallique ainsi couvert à L'intérieur d'un moule ouvrant, de préférence cylindrique de grosseur intérieure égale à La grosseur extérieure du rotor, en plusieurs parties, chacune de ces parties ayant une face intérieure dans laquelle a été creusée une pluralité de logements dont le nombre, la disposition et la profondeur correspondent respectivement au nombre, à la disposition et à la longueur des broches qui devront être saillantes à la face latérale du rotor terminé ; chacun de ces logements contient une broche dont une partie extrême est en saillie à l'intérieur du moule, en direction du tube métallique enduit de gomme crue, on ferme le moule en faisant pénétrer dans L'épaisseur de la gomme crue les parties extrêmes saillantes des broches ; on comprime la gomme crue sous une pression convenable, qui peut être de l'ordre de 10 à 11 MPa par exemple, en meme temps que L'on élève la température de l'ensemble à une valeur convenable pour provoquer la vulcanisation de la gomme caoutchouteuse, généralement à une température de L'ordre de 165oC ; on maintient cette pression et cette température pendant une durée d'une demi-heure environ. Ensuite, on ouvre le moule, on retire le rotor réalisé et on le laisse refroidir. Le nombre des parties du moule peut être choisi à une valeur assez élevée pour que l'on puisse l'ouvrir, après vulcanisation du caoutchouc, sans être gêné par les broches ancrées radialement dans L'épaisseur de ce dernier. Selon un mode préféré de mise en oeuvre du procédé de l'invention, le moule cylindrique est divisé en quatre parties égales constituant chacune un secteur cylindrique de 90e d'angle au centre. Pendant La fermeture du moule les quatre parties se rejoignent dans des plans de joints qui passent par l'axe géométrique du tube cylindrique Les logements destinés à contenir Lests broches sont contenus entre ces plans de joint et sont situés sur des lignes droites longitudinales. Il existe donc à chacune des deux extrémités en sens circonférentiel de chaque quart de moule une première ligne de logements voisine du plan de joint et une deuxième ligne de logements qui suit dans le sens de l'éloignement par rapport à chaque plan de joint.Ces lignes, au nombre de quatre sur chaque quart de moule , sont des Lignes dont Les logements, disposés radialement, contiennent des broches qui sont en contre-dépouille et qui risquent de gêner L'ouverture normale du moule. La partie de L'entrée du logement qui est située du côté du plan de joint le plus proche est évasée en direction de ce plan de joint sur une distance qui suffit à supprimer ou à réduire grandement la contre-dépouille qui existerait autrement. Selon une autre caractéristique de l'invention, dans La face intérieure du moule, est creusée une rainure hélicoidale à pas fin qui part d'une partie extrême du moule pour arriver à sa partie extrême opposée, en franchissant les logements ainsi que les plans de joint quand le moule est fermi, et communiquant avec l'extérieur du moufte Pour bien faire comprendre l'invention on donnera maintenant une description d'un moule préféré pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention.On se reportera aux dessins annexes dans lesquels : - la figure 1 est une vue générale d'un rotor terminé obtenu conformément au procédé de l'invention, - La figure 2 est une vue générale d'un moule ouvrant en quatre parties pour la réalisation du rotor de la figure 1, - la figure 3 est une vue partielle en coupe selon III-III de la figure 2, - la figure 4 est une vue partieLle agrandie d'une zone de la face latérale extérieure du rotor de La figure 1. Dans L'exemple #décrit ici on réalise un rotor cylindrique souple 1 à nombreuses têtes abrasives saiLlantes 2 en partant d'un tronçon 3 de Longueur convenable d'un tube metallique au diamètre approprié. Dans les bords extrêmes opposés de ce tronçon 3 on creuse des encoches 4 opposées diamétralement qui serviront à entratner en rotation le rotor obtenu. En laissant dégagée une partie extrême 5 à chaque extrémité on enroule sur la face latérale extérieure trois couches de gomme crue de caoutchouc 6après enduction avec un produit favorisant L'adhérence, ainsi qu'il est connu. On utilise un appareil de moulage illustré par la figure 2 comprenant un bâti 7, une table horizontale 8 supportée par ce bati, un moule 9 à axe vertical monté au centre de cette table 8. Le moule 9 comprend 4 parties incur vées couvrant chacune 900 en sens circonférentiel, conçues pour constituer en se réunissant côte à côte circulairement dans quatre plans de joint radiaux perpendiculaires deux à deux un cylindre dont le diamètre intérieur est égal au dia "être extérieur du rotor 1 mesuré entre Les têtes abrasives saillantes 2. Chaque quart de moule 9A,9B,9C, 9D a donc deux faces Latérales extrêmes 9', 9" qui rejoignent chacune La face extrême corre#ndante du quart de moule voisin quand le moule 9 est fermé. De plus, chaque quart de moule 9A à 9B a une face extérieure convexe munie d'une nervure longitudinale 10 (figure 2) à L'aide de laquelle il est articulé, en Il, avec la tige d'un vérin hydraulique 12 correspondant. Les quatre vérins 12 sont disposés radialement sur la table 8 et opposés diamétralement deux à deux. Quatre butées 13 à galet 14 libre en rotation sont portées par la table 8 entre chaque vérin 12 et chaque quart de moule 9A à 9D..Les vérins 12 peuvent déplacer ces derniers entre une position d'ouverture, visible sur la fig. 2, à laquelle chaque quart de moule rencontre à un niveau inférieur à celui de l'articulation 11 le galet 14 de la butée 13 correspondante. Celle-ci oblige le quart de moule à prendre une position inclinée vers l'arrière, à 450 environ par suite de son pivotement autour de l'articulation 11 dont t'axe est parallèle à la table 8. Les vérins 12 peuvent aussi mettre les quarts de moule 9A à 9D à une position de fermeture à laquelle ils sont verticaux et jointifs pour composer un cylindre creux. Dans la face intérieure de chaque quart de moule 9A, 9B, 9C, 9D sont forés des trous radiaux borgnes 15 le long dune ligne hélicoidale de la face intérieure du moule fermé. Le pas de cette ligne hélicoidale est choisi en fonction du diamètre des têtes abrasives saillantes de façon que des têtes successives se recouvrent partiellement en sens circonférentiel pendant la rotation du rotor 1. En outre, un sillon hélicoidal 16 est creusé aussi dans la face intérieure de chaque quart de moule 9A,9B, 9C, 9D ; il s'étend de manière continue à l'intérieur du moule quand celui-ci est fermé, en se raccordant de part et d'autre des quatre plans de joint où sont accolés Les quarts de moule. Ce sillon a une faible profondeur, de l'ordre de quelques dixièmes de millimètre, et le pas de son tracé hélicoidal est de quelques millimètres. Il est ouvert sur l'extérieur du moule à ses extrémités. Chaque trou 15 a un diamètre et une profondeur choisis en correspondance avec les dimensions correspondantes de la partie saillante sur le rotor 1 de c ue tête abrasive 2. En outre, sur chaque quart de moule 9A à 9D, les deux trous 15 qui sont les plus proches respectivement des faces latérales extrêmes 9', 9" sur chaque spire hélicoidale, sont évasés en direction de ladite face 9' ou 9" la plus proche. Un tel évasement 15A est visible sur La figure 3. Il correspond à la suppression au moins en grande partie de la paroi de chaque trou 15 qui serait en contre-dépouille et qui s'opposerait à la sortie hors de ce trou 15, au moment de ltou- verture du moule dans une direction à 45 indiquée par une flèche F, de la tête abrasive introduite dans ce trou comme on l'expliquera maintenant. Quand le moule est ouvert (figure 2), on garnit chaque trou 15 d'une tête abrasive 2 en laissant déborder vers l'intérieur du moule la partie extrême 2A de cette tête qui sera ancrée dans la couche de caoutchouc 6. Pour assurer un bon ancrage chaque partie extrême 2A comprend deux col le rettes 17A, 17B espacées en sens axial destinées à être noyées dans le caoutchouc comme le montre La figure 3 où une seule tête abrasive 2 est représentée enfoncée dans un trou 15 sur une moitié environ de sa longueur. Ensuite on place au centre du moule 9 entre les quarts de moule 9A,9B,9C,9D un tronçon de tube 3 préalablement couvert d'une couche de gomme crue, ou de plusieurs couches selon l'épaisseur radiale désirée. Ce tronçon de tube 3 repose sur la table 8 sur laquelle il est tenu en place par une bride supérieure 18 et un moyen de serrage 19. Puis les vérins 12 poussent et font pivoter les quarts de moule 9A à 9D jusqu'à ce qu'ils s'appliquent les uns contre les autres en constituant un cylindre dans lequel la couche de gomme crue est comprimée ; en même temps les parties extrêmes 2A à collerettes 17A, 17B des têtes abrasives 2 pénètrent dans la couche de gomme crue ; chaque vérin 12 est capable de fournir une force de compression de 300 kN. Pendant la fermeture, L'air est évacué par le sillon 16 au moment où chaque quart de moule vient en contact avec la gomme. Quand le moule 9 est fermé, la gomme est compri mee à une pression de 10 MPa environ. On chauffe à une température de 1650C environ pendant une durée de 30 minutes environ. La gomme crue devient plus fluide ; elle englobe bien et noie complètement les collerettes 17A, 17B puis elle se vulcanise en devenant rigide. Le chauffage du moule 9 se fait par tout moyen convenable. De préférence, chaque quart de moule 9A à 9B est creux et peut être parcouru par de la vapeur ou peut contenir une résistance électrique. De même, on peut chauffer à travers la table 8 le tronçon de tube 3 soit par une circulation de vapeur soit par une résistance électrique. Après l'écoulement du temps nécessaire, on ouvre le moule et on retire le rotor terminé. Bien entendu, on peut commencer à chauffer les quarts de moule avant la fermeture du moule et les maintenir à une température abaissée mais supérieure à la température de L'environnement pendant qu'on garnit à nouveau les trous 15 des têtes abrasives 2 pour recommencer le cycle. On notera que la manière de réaliser les évasements 15A des trous 15 est en relation avec le nombre des parties mobiles du moule 9. Le nombre de quatre parties de moule est préféré parce qu'il conduit à une construction qui est encore simple, à quatre vérins seulement, avec des évasements 15A dont l'importance et le nombre sont limités aussi. Avec un très grand nombre de parties ouvrantes du moule 9, l'évasement des logements 15 ne serait plus nécessaire. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication d'un rotor à broches abrasives saillantes radialement, caractérisé en ce qu'on part d'un tronçon de tube métallique (3) de préférence cylindrique, ayant la longueur et la grosseur désirées, on enduit la face latérale extérieure de ce tronçon d'un produit facilitant l'adhérence entre Le métal et te caoutchouc, on entoure la face ainsi enduite d'une couche au moins de gomme crue de caoutchouc, on utilise un moule (9) ouvrant de grosseur intérieure égale à la gr#osseur extérieure du rotor, ce moule ayant plusieurs parties (9A à 9D) avec chacune une face intérieure dans laquelle ont été creusés une pluralité de logements (15) dont le nombre, la disposition et la profondeur correspondent respectivement à la disposition et à la longueur des broches abrasives saillantes, on place dans chacun desdits logements une tête (2) en laissant une partie extrême de celle-ci garnie de moyens d'ancrage (17A,17B) en saillie à l'intérieur du moule, on introduit le tronçon de tube (3) couvert de gomme crue à l'intérieur du moule, on ferme ce dernier en faisant pénétrer lesdites parties extrêmes saillantes (2A) dans la gomme crue, on comprime celle-ci à une pression de 10 MPa environ et on chauffe L'ensemble à une température de 1650C environ pendant une demi-heure environ, on ouvre le moule et on en retire le rotor réalise. 2. Moule pour la mise en oeuvre du procédé de la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend un bâti (7), une table horizontale (8) supportée par ce bâti, un moule (9) à axe vertical monté sur ladite table (8), ce moule (9) étant composé de plusieurs parties (9A à 9D) incurvées couvrant chacune une fraction de circonférence pour constituer en se réunissant côte à côte circulairement dans des plans de joint radiaux un volume intérieur de grosseur égale à la grosseur extérieure du rotor désiré, chaque partie de moule (9A à 9B) étant noble et réuni pour son déplacement à un vérin de ~oeuvre hydraulique (12), et ayant une face intérieure dans laquelle sont fores des trous (15) le long d'une ligne hélicoidale de la face intérieure du moule (9) fermé. 3. Moule selon La revendication 2 caractérisé en ce que les trous (15) sont des trous borgnes et un sillon hélicoïdal (16) à pas fin, à faible profondeur, en communication avec l'extérieur du moule par ses extrémités opposées est creusé dans la face intérieure des parties de moule (9A à 9D) pour se poursuivre de manière continue quand le moule est fermé. 4. Moule selonla revendication 2 caractérisé en ce que les parties de moule (9A à 9D) ont des faces latérales extrêmes (9', 9") de contact et leur nombre est tel que les trous (15) proches de ces faces latérales extrêmes auraient une partie de paroi en contre-dépouille, les trous (15) présentant alors en direction de la face latérale (9', 9") la plus proche, un évasement (15A) qui supprime substantiellement cette partie de paroi en contre-dépouille. 5. Moule selon la revendication 4 caractérisé en ce que le nombre des parties de moule est de quatre s'étendant chacune sur 900. 6. Moule selon la revendication 2 caractérisé en ce que chaque partie de moule (9A à 9D) est mobile par pivotement autour d'un axe parallèle à la table (8). 7. Moule selon la revendication 2 caractérisé en ce que chaque partie de moule (9A à 9D) a sur sa face extérieure une nervure longitudinale (10) à l'aide de laquelle il est réuni à la tige d'un vérin de manoeuvre (12) correspondant supporté par la table (8). 8. Moule selon la revendication 6 caractérisé en ce que chaque partie de moule (9A à 9D) est associée à une butée (13) portée par la table (8) entre chaque partie de moule et le vérin (12) correspondant, cette butée (13) obligeant ladite partie de moule à pivoter pour s'incliner vers l'arrière en position d'ouverture du moule.