Brevet FR2612117A1 — publié le 19880916

- 1 7 La présente invention se réfère à un procédé et à un appareillage pour englober des bagues, bracelets et simi- laires dans un corps de matière plastique transparente et elle trouve surtout application dans le domande de la bijouterie et des bijoux imitation. La présente invention concerne également le produit obtenu par le procédé men- tionné ci-dessus. On sait qu'il existe des méthodes par lesquelles une pierre ou similaire peut être englobée dans une matière plastique transparente en vue d'obtenir des effets esthé- tiques particuliers sur le produit fini, normalement obte- nus à la suite d'autres travaux de finissage du corps en matière plastique. Ces méthodes prévoient essentiellement que l'objet soit posé sur la masse de matière plastique fondue et laissé tomber dans celle-ci par gravité. Plus particulièrement, en tenant compte de la tempéra- ture de solidification de la matière plastique en fusion et du poids de la pierre on réussit à calculer le temps nécessaire pour que cette dernière plonge d'une profon- deur prédéterminée à l'intérieur de la matière plastique, normalement jusqu'à la moitié de l'objet que l'on désire obtenir avant que la matière plastique, en refroidissant, se solidifie de manière stable, ce qui permet à la pierre d'y rester définitivement enblobée. Les méthodes du type décrit entraînent de longs temps de travail, nécessaire pour que le lent refroidissement et la solidification de la matière plastique puissent avoir lieu. Il faut en outre souligner que l'art connu présente beaucoup de limitations par rapport auxtypesdes objets qui peuvent être englobés et aux conformations du corps en ma- -2- tière plastique que l'on peut obtenir. Plus particuliè- rement ce ne sont que les objets de forme très simple, tels que les pierres, qui peuvent être englobés dans des corps en matière plastique qui doivent être de confi- guration géométrique également élémentaire. A cause des problèmes décrits ci-dessus, les métho- des selon l'art connu ne permettent pas d'englober des bagues, bracelets et similaires dans des corps plastiques de configuration analogue. Dans cette situation, le but principal de la présente invention vise à résoudre les inconvénients précités par un procédé et un appareillage grâce auxquels on peut en- glober de manière rapide et précise des bagues, bracelets et similaires dans des corps plastiques transparents ayant la configuration désirée. Ce but et d'autres encore,qui ressortiront plus clai- rement dans le cours de la présente description, sont es- sentiellement atteints par un procédé pour englober des bagues, bracelets et similaires dans un corps plastique transparent, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: - mise en place d'une bague sur des éléments de soutien qui traversent de manière coulissante des demi-moules res- pectifs faisant saillie dans des enfoncements réciproque- ment opposés, formés dans les demi-moules; - rapprochement réciproque des demi-moules; - injection de la matière plastique en fusion dans les- dits enfoncements; - dégagement de la bague des éléments de soutien par l'é- cartement de la bague de ces derniers; - compression de la matière plastique dans les enfonce- ments; - 3 - - refroidissement de la matière plastique jusqu'à sa solidification; - écartement réciproque des demi-moules et enlèvement de ceux-ci du demi-produit obtenu; - élimination de la matière plastique en surplus par l'exécution d'un perçage dans la zone circonscrite par la bague dans le produit obtenu. Selon l'invention le procédé décrit ci-dessus est mis en oeuvre par un appareillage apte à englober des bagues, bracelets et similaires dans un corps plastique transparent comportant un moule composé d'au moins deux demi-moules susceptibles de se rapprocher l'un de l'autre et pourvus de respectifs enfoncements en forme définissant, quand les demi-moules sont rapprochés, une cavité ayant la forme du- dit corps plastique, des moyens de fermeture susceptibles de rapprocher et éloigner réciproquement lesdits demi-mou les et des moyens d'injection destinés à envoyer de la ma tière plastique dans la cavité du moule, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité d'éléments de soutien engagés de manière coulissante à travers les demi-moules et des moyens de commande pour déplacer alternativement en va-et-vient les éléments de soutien d'une position de repos dans laquelle les éléments de soutien ont leurs ex- trémités respectives de prise cachéesdans les demi-moules correspondants, à une position de travail dans laquelle lesdites extrémités de prise font saillie des demi-moules correspondants dans lesdits enfoncements dans le but de supporter ladite bague de manière amovible. Toujours selon la présente invention, par le procé- dé et l'appareillage décrits ci-dessus on peut avantageu- sement obtenir un corps en matière plastique transparente de forme annulaire, caractérisé en ce qu'il renferme une -4- une bague à son intérieur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris de la description détaillée qui suit d'un procédé et d'un appareillage pour englober des ba- gues, bracelets et similaires dans un corps plastique trans parent, faite en se référant aux dessins annexés, donnés à simple titre d'exemple non limitatif, sur lesquels: - la figure 1 est une coupe schématique et partiellement in terrompue de l'appareillage en question, exécutée selon la ligne I-I de la figure 2; - la figure 2 est une vue de face, schématique et inter- rompue, de l'appareillage représenté sur la figure 1; - la figure 3 est une coupe schématique montrant les par- ties essentielles d'une unité de perçage faisant partie de l'appareillage en question; - la figure 4 est une vue en élévation d'une bague englo- bée dans un corps plastique transparent selon la présente invention. En se référant aux figures cités, on a globalement in- diqué en 1 un appareillage apte à englober des bagues, bra- celets et similaires dans un corps plastique. En se référant particulièrement aux figures 1 et 2, l'appareillage 1 comporte un moule 2 associé à une pres- se d'injection connue et conventionnelle, de laquelle on n'a illustré que certaines parties qui seront prises en considération individuellement au cours de la description. Le moule 2 se compose essentiellement d'au moins un premier demi-moule 3 et d'un deuxième demi-moule 4 sus- ceptibles de se rapprocher l'un de l'autre et pourvus d'en foncements respectifs 3a et 4a de formes symétriques, de manière à définir, quand les demi-moules sont rapprochés, une cavité 5 de configuration annulaire convenablement -5- conformée. Le rapprochement et l'écartement réciproque des demi-moules 3 et 4 est obtenu par des moyens de fermeture 6 partiellement représentés et faisant partie de la presse d'injection précitée. Les moyens de fer- meture 6 comportent un premier organe de support 7 et un second organe de support 8 réciproquement opposés, fixés respectivement aux demi-moules 3 et 4 et mobi- les de manière à se rapprocher et à se séparer l'un de l'autre d'une façon connue et conventionnelle. La presse à laquelle le moule 2 est associé est en outre pourvue de moyens d'injection, partiellement re- présentés, qui envoient la matière plastique à l'tétat liquide dans la cavité 5 quand les demi-moules 3 et 4 sont rapprochés l'un de l'autre. L'envoi de la matière plasti- que dans la cavité 5 a lieu par un tube injecteur 10 qui traverse le premier organe de support 7 et le premier demi- moule 3 et est pourvu d'une conduite d'amenée 10a à travers laquelle la matière à introduire dans la cavité 5 est en- voyée. On peut facilement remarquer sur la figure 1 que la conduite d'amenée 10a a une forme tronconique divergeant en direction du deuxième demi-moule 4, et elle est en com- munication avec la cavité annulaire 5 à travers une zone de passage 11 qui est définie entre les demi-moules 3 et 4 quand ces derniers sont rapprochés l'un de l'autre, tel que visible sur la figure 1. Une douille de guidage 12 est rigidement introduite dans le demi-moule 4; est est en regard du tube inecteur , en-correspondance de la zone de passage 11 et présen- te un logement 12a de configuration tronconique conver- geant vers le tube ejecteur. Un élément de poussée 13 agit en correspondance du logement 12a; il traverse de - manière coulissante la douille de guidage 12 et le second -6- organe de support 8. L'élément de poussée 13 agit sur commande de moyens connus contenus dans la presse d'in- jection, de manière à causer, tel qu'il ressortira plus clairement par la suite, le démoulage des pièces produi- tes dans le moule 2. Lors de la fermeture du moule 2, l'é lément de poussée 13 retourne à la position représentée sur la figure 1 grâce aux tiges de rappels 9 qui sont reliées à ce dernier de manière solidaire et qui traver- sent de manière coulissante le second organe de support 8, sur ces tiges venant buter le premier organe de sup- port 7. Selon la présente invention, une pluralité de pre- miers éléments de soutien 14 et une pluralité de deuxiè- mes éléments de soutien 15 sont associés respectivement aux demi-moules 3 et 4. Les premiers et les deuxièmes élé- ments de soutien 14 et 15 traversent de manière coulis- sante les demi-moules correspondants 3 et 4 et ont chacun leur respective extrémité de prise 14a, 15a située à proxi- mité de l'enfoncement correspondant 3a, 4a. Comme on peut le voir sur la figure 2 sur laquelle on a représenté de face le premier demi-moule 3 et les parties qui lui sont directement associées, on prévoit que quatre éléments de soutien 14, 15 soit associés à chacun des demi-moules 3 et 4; ces éléments de soutien sont distribués de manière circonférentielle autour d'un axe commun qui coincide avec l'axe du tube injecteur 10 et ont une configuration laminaire orientée radialement par rapport à l'axe pré- cité. Avantageusement, les extrémités de prise 14a des premiers éléments de soutien 14 sont chanfreinées sur leur arête disposéedu côté opposé à l'axe du tube in- jecteur 10. Les extrémités de prise 15a des deuxièmes éléments de soutien 15 ont un profil rectiligne. -7- Des moyens de commande globalement indiqués en 16 agissent sur les premiers et sur les deuxièmes éléments de soutien 14 et 15 en vue de les déplacer simultanément par rapport aux demi-moules 3 et 4 d'une position de re- pos, dans laquelle les extrémités de prise 14a et 15a sont cachées à l'intérieur des demi-moules 3 et 4, à une position de travail dans laquelle les extrémités de pri- se font saillie à l'intérieur des respectifs enfoncements 3a et 4a. Ces moyens de commande 16 comportent, par chacun des demi-moules 3 et 4, un support mobile 17 disposé dans un lo gement 18 ménagé dans le demi-moule respectif 3, 4, le- quel engage rigidement les respectifs éléments de soutien 14, 15. Les supports mobiles 17 sont engagés respective- ment de manière coulissante le long du tube éjecteur 10 et le long de l'élément de poussée 13 et sont actionnés par de respectifs leviers de commande 19 selon un mouvement d'écartement et de rapprochement par rapport à la cavi- té 5. Chaque levier de commande 19 est pivoté en 20 sur le respectif organe de support 7 et 8 et présente une portion en fourche 19a, mieux représentée sur la figure 2, laquelle s'étend le long du logement 18 en vue d'enga- ger le respectif support mobile 17 en correspondance d'une gorge 17a ménagée sur la circonférence de celui-ci (voir la figure 1). On prévoit également des moyens de perçage globale- ment indiqués en 21 sur la figure 3, agissant de maniè- re à éliminer les parties excédentes des produits démou- lés. Il est préférable que les moyens de perçage 21 forment une unité séparée de la presse d'injection à laquelle -- 8 -- le moule 2 est associé. De manière originale, les moyens de perçage 21 corrpor tent une base d'appui 22,engageable rigidement à une par- tie fixe d'une perceuse à colonne non représentée étant connue et conventionnelle, et une fraise 23 pourvue d'une queue 23a qui permet sa liaison à la broche de la per- ceuse précitée. De manière originale la base d'appui 23 est pourvue d'un trou de passage 24 à axe vertical et d'un enfonce- ment 25 s'étendant autour du trou 24 et ayant une configu- ration similaire à celle des enfoncements 3a et 4a. La fraise 23 a avantageusement une configuration tubulaire fermée du côté de la queue 23a, disposée coaxialement par rapport au trou de passage 24 et ayant un diamètre exté- rieur légèrement inférieur au diamètre du trou de passage. La fraise 23 est pourvue d'une denture de face 26 distri- buée de manière circonférentielle sur son extrémité en regard de la base d'appui 22. Après avoir décrit l'appareillage en objet d'un point de vue surtout structural, son fonctionnement, selon le procédé de la présente invention, est le suivant. Si l'on supposequelepréchauffagedela presse d'injec tion précitée ait été déjà effectué, le cycle de travail de l'appareillage 1 prévoit que le moule 2 soit disposé ouvert avec les demi-moules 3 et 4 espacés l'un de l'autre et que les éléments d'appui 14 et 15 se trouvent dans leur position de travail. Après cela le procédé prévoit d'abord la mise en pla- ce d'une bague, indiquée en 27, sur les extrémités de prise 14a des premiers éléments de soutien 14. Dans l'exem ple ici décrit on prévoit que la bague 27 soit produite en or, matière dont les caractéristiques physiques s'adap- -9- tent particulièrement à la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Après l'engagement de la bague 27 sur les éléments de soutien 14, on effectue la fermeture du moule 2 en rapprochant de l'organe de support 7 l'organe de support 8, ce qui entraîne par conséquent le rapprochement réci- proque des demi-moules 3 et 4. Dans cette situation les extrémités de prise 15a des seconds éléments de sou- tien 15 viennent en contact avec la bague 27 et fixent sont positionnement dans la cavité 6 en opposition aux prem.iers éléments de soutien 14. On effectue ensuite l'injection de la matière plas- tique transparente à l'état liquide dans la conduite d'a- menée l1a obtenue dans le tube injecteur 10. La matière plastique en fusion se distribue de manière homogène dans le moule 2 et remplit la zone de passage 11, la cavité 5 et le logement 12a. La matière plastique transparente employée peut être avantageusement du polycarbonate ou du polyméthylemétacrylate. Dans l'exemple pris en considération on prévoit que la matière plastique soit chauffée par des moyens connus contenus dans la presse d'injection, de manière à avoir une température comprise entre 255 et 295 C en correspon- dance du tube injecteur 10 et qu'elle soit injectée à une pression comprise entre 20 kg et 30 kg. L'injec- 2 cm2 tion de la matière doit être efectuée de préférence à une vitesse de 0,8 cm par minute seconde environ, pen- dant une période de 3,5 secondes. Après l'écoulement de ce temps il y a le dégagement de la bague 27 de la part des éléments de soutien 14 et qui sont portés à la position de repos par les leviers 19 qui peuvent être indifféremment actionnés automatique- - 10 - ment ou manuellement. Dans cette situation la bagué 27 reste suspendue dans la matière plastique qui a une densité suffisamment élevée pour que des déplacements de la bague ne se produisent pas. Immédiatement après le dégagement précité, la matiè- re plastique présente dans le tube injecteur 10 et à l'in térieur du moule 2 est comprimée à une pressione allant de kg à 30 kg, pendant une période d'environ 3,8 se- cm2 cm2 condes. Cette étape de compression cause avantageusement l'élimination des fentes précédemment produites dans la ma- tière plastique par les extrémités de prise 14a, 15a pen- dant l'étape d'injection. Il y a maintenant une étape de refroidissement de la matière plastique à l'intérieur du moule 2, de maniè re à causer la solidification de la matière plastique. Cet te étape de refroidissement a lieu laissant demeurer,pen- dant une période d'environ 20 secondes, la matière plasti- que et la bague 27 dans le moule 2 qui est maintenu à une température entre 100 C et 120 C. L'organe de support 8 est ensuite éloigné de l'organe de support 7, ce qui cause l'ouverture du moule 2. Dans cette situation le demi-produit obtenu des opérations pré- cédentes de moulage est séparé du premier demi-moule 3 pour être ensuite définitivement démoulé sous l'action de l'élément de poussée 13 qui cause son dégagement forcé du logement 12a. Lors du démoulage le demi-produit obtenu présente différentes partie de matière plastique en surplus, dues à la solidification de la matière plastique présente dans la zone de passage 11, dans la conduite d'amenée lOa et dans le logement 12a pendant le refroidissement précité. La configuration du demi-produit lors du démoulage est - i1 - clairement visible sur la figure 3 o le demi-produit a été représenté, en traits interrompus, en coupe diamé- trale et indiqué globalement en 28. L'élimination des parties en surplus du demi-produit 28 est obtenue par des moyens de perçage 21. Plus en dé- tail on prévoit que le demi-produit 28 soit positionné sur la base d'appui 22 selon ce qu'on a mis en évidence sur la figure 3. La fraise 23 est ensuite baissée en di- rection de la base d'appui 22, de manière à causer le per çage du demi-produit 28 à l'intérieur d'une zone circons- crite par la bague 27. La structure particulière des moyens de perçage 21 selon l'invention permet avantageuse- ment l'exécution d'un perçage très précis à la suite du- quel on obtien un déchet 28a qui est éloigné par chute à travers le trou 24. Après avoir exécuté le perçage, le produit obtenu peut être soumis à des opérations de finissage,exécutées de manière conventionnelle et connue en soi, afin d'obte- nir, par ponçage, l'élimination d'éventuelles aspérités superficielles encore présentes. Avantageusement, tel que visible sur la figure 4, à la fin du procédé décrit la bague 27 apparaît englobée dans un corps de matière plastique perfaitement transpa- rente, indiqué en 29, de configuration annulaire, qui reproduit la forme de la cavité 5 formée dans le moule 2. Evidemment, si l'on donne des formes différentes à la cavité 5 on peut obtenir plusieurs conformations du corps annulaire plastique 29 qui peuvent être choisies en fonction du type de bague, bracelet ou similaire qui doit être englobé, ainsi qu'en fonction de l'effet esthétique que l'on désire atteindre. L'invention atteint les buESvisés. - 12 - Par l'appareillage et le procédé décrits on peut en effet englober,de manière rapide et selon une mise en place précise et prédéterminée, des bagues, bracelets et similaires dans un corps plastique de conformation conve- nable. Evidemment de nombreuses modifications et variantes peuvent être apportées à la présente invention, sans pour autant s'éloigner du cadre du concept qui la caractérise. Notamment, les données fournies par rapport aux tem- pératures, aux pressions et aux temps pour l'exécution des opérations de moulage peuvent varier en fonction des matières employées, ainsi que des dimensions et des for- mes du produit à obtenir. Le procédé en question peut également être avantageu- sement employé en vue d'englober un objet quelconque qui n'a pas une configuration annulaire en obtenant toujours, par rapport à l'art connu, plusieurs avantages en ce qui concerne les temps de production et la variété des formes qui peuvent être données au corps en matière plastique. - 13 - R E V E N D I C A T I ON S 1. Procédé pour englober des bagues, bracelets et similaires dans un corps de matière plastique transparen- te, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: - mise en place d'une bague (27) sur des éléments de soutien (14, 15) qui traversent de manière coulissante des demi- moules (3, 4) respectifs faisant saillie dans des enfon- cements (3a, 4a) réciproquement opposés, formés dans les demi-moules (3, 4); - rapprochement réciproque des demi-moules (3, 4); - injection de la matière plastique en fusion dans lesdits enfoncements (3a, 4a); dégagement de la bague(27) des éléments de soutien (14,15) par l'écartement de la bague de ces derniers; - compression de la matière plastique dans les enfonce- ments (3a, 4a); - refroidissement de la matière plastique jusqu'à sa solidification; - écartement réciproque des demi-moules (3, 4) et enlè- vement de ceux-ci du demi-produit (28); - élimination de la matière plastique en surplus par l'exé cution d'un perçage dans la zone circonscrite par la bague dans le produit obtenu. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après ladite étape d'élimination de la matière en surplus, on effectue une opération de finissage du pro- duit obtenu par ponçage des surfaces du corps plastique transparent. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pendant l'étape d'injection la matière plastique à l'état liquide est injectée à une température comprise entre 250Wc et 295 C, à une pression comprise entre - 14 - kg et 30 kg cm2 cm2 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les demi-moules (3, 4) sont maintenus à une tempé- rature de 100 C - 120 C. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu 'une période de 3,5 secondes s'écoule depuis le com- mencement de l'étape d'injection jusqu'à l'étape de déga- gement de la bague (27) des éléments de soutien (14,15). 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de compression est effectuée pendant une période de 3,8 secondes. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pendant l'étape de compression la matière plasti- que est comprimée à une pression entre 10 kg et 30 kg cm2 cm2 9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit refroidissement a lieu pendant environ secondes. 9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière plastiqueest du polycarbonate. 10. Appareillage pour englober des bagues, bracelets et similaires dans un corps plastique transparent, com- prenant: - un moule (2) composé d'au moins deux demi-moules (3, 4) susceptibles de se rapprocher l'un de l'autre et pourvus de respectifs enfoncements (3a, 4a) en forme définissant, quand les demi-moules (3, 4) sont rapprochés, une cavité (5) ayant la forme dudit corps plastique; des moyens de fermeture (6) susceptibles de rapprocher et éloigner réciproquement lesdits demi-moules (3, 4); - des moyens d'injection (10, 10a) destinés à envoyer de la matière plastique dans la cavité (5) du moule (2), caractérisé en ce qu'il comporte: - 15 - - une pluralité d'éléments de soutien (14, 15) engagés de manière coulissante à travers les demi-moules (3, 4); - des moyens de commande (16) pour déplacer alternative- ment en va-et-vient les éléments de soutien (14, 15) d'une position de repos dans laquelle les éléments de soutien ont leurs extrémités respectives de prise (14a, 15a) cachées dans les demi-moules (3, 4) correspondants, à une positione de travail dans laquelle lesdites extrémités de prise (14a, 15a) font saillie des demi-moules correspon- dants (3,4) dans lesdits enfoncements (3a,4a) dans le but de supporter ladite bague (27) de manière amovible; et - des moyens de perçage (21) destinés à éliminer des par- ties en surplus du produit (28) enlevé dudit moule (2). 11. Appareillage selon la revendication 10, caractéri sé en ce que lesdits moyens de commande (16) comportent,par chacun desdits demi-moules (3,4), un support mobile (17) au quel sont rigidement engagés les respectifs éléments de sou tien (14,15), guidé de manière coulissante selon un mouve- ment d'écartement et de rapprochement desdits enfoncements (3a,4a) et actionné par un levier de commande (19) pivoté sur une partie solidaire du demi-moule correspondant. 12. Appareillage selon la revendication 10, caracté- risé en ce que lesdits éléments de soutien (14, 15) sont distribués de manière circonférentielle autour d'un axe commun et ont une configuration laminaire orientée radia- lement par rapport audit axe commun. 13. Appareillage selon les revendications 10 et 12, caractérisé en ce que les extrémités de prise (14a, 15a) des éléments de soutien (14, 15) correspondant au moins à l'un desdits demi-moules (3, 4) sont chanfreinées sur leurs respectives arêtes disposées du côté opposé à l'axe commun. - 16 - 14. Appareillage selon la revendication 10, caracté- risé en ce que lesdits moyens de perçage (21) comportent une base d'appui (22) pourvue d'un trou de passage (24) vertical autour du sommet duquel s'étend un enfoncement (25) de configuration égale à celle des enfoncements (3a et 4a) ménagés dans les demi-moules (3, 4), et une frai- se (23) de conformation tubulaire disposée coaxialement par rapport au trou de passage et pourvue d'une denture de face (26) distribuée de manière circonférentielle sur son extrémité en regard de la base d'appui (22), ladite base d'appui (22) et ladite fraise (23) pouvant être fixées respectivement à une partie fixe et à une bro- che d'une perceuse à colonne. 15. Corps de matière plastique transparente de forme annulaire, caractérisé en ce qu'il renferme une bague à son intérieur.