Brevet FR2652300A1 — publié le 19910329

L'invention concerne une presse d'injection de caoutchouc comportant une table de bridage en position fixe, avec une partie de moule, ainsi qu'un chariot avec une autre partie de moule, ce chariot pouvant être déplacé en direction de la table de bridage en vue de fermer un moule constitué par les deux parties de moules, un dispositif de chauffage étant associé au moins à la partie de moule fixe et se présente sous la forme d'une plaque de chauffage dans laquelle sont agencés des éléments de chauffe, et qui est disposée entre cette partie de moule et la table de bridage. Une telle presse d'injection de caoutchouc est courante sur le marché, aussi bien en exécution horizontale qu'en exécution verticale, et divulguée par exemple par la revue d'entreprise "WERNER & PFLEIDERER Gummitechnik" VF 04 044/1-3.0 + 3.0-VIII.80 GM. Avec cette presse, après le rapprochement et la fermeture du moule, du caoutchouc est ramolli dans une unité de plastification et injecté, au moyen d'une unité d'injection, dans les cavités du moule, au travers de canaux ou de buses d'injection appropriés dans la table de bridage, au travers de la plaque de chauffage et de la partie de moule fixe correspondante. Ensuite, les deux parties de moule sont chauffées par une plaque de chauffage correspondante, de sorte que le processus de vulcanisation puisse se dérouler. Les éléments de chauffe dans la plaque chauffante sont réalisés sous la forme d'éléments appelés cartouches chauffantes qui sont introduites dans des alésages appropriés de la plaque chauffante. L'inconvénient réside ici dans le fait que la transmission de chaleur entre la cartouche chauffante et la plaque de chauffage, est relativement mauvaise. En outre, existe le danger considérable d'une interférence entre les cartouches chauffantes s'étendant de manière rectiligne et d'autres pièces nécessitées le cas échéant, par construction, comme par exemple des éléments de bridage, ce qui réduit encore davantage les possibilités de configuration quant à la disposition des cartouches chauffantes. De plus, du fait des tolérances de fabrication, la transmission de la chaleur de chacune des cartouches chauffantes vers la plaque de chauffage, n'est pas uniforme, ce qui peut conduire à des surchauffes localisées et ainsi également à une mise hors service des cartouches chauffantes. Le document DE-OS 25 27 181 divulgue un plateau de presse pour une presse de vulcanisation. Ce plateau de presse se compose d'une plaque de chauffage se présentant sous la forme d'une pièce d'extrusion qui est pourvue de nervures de renfort s'étendant parallèlement entre elles. Sur ces nervures de renfort est placée une plaque de recouvrement. Ces éléments de construction sont réalisés en alliage léger. Dans l'espace creux entre des nervures de renfort voisines sont mis en place des éléments de chauffage quelconques, sous la forme de corps chauffants plats, de tubes chauffants, de films chauffants ou d'éléments similaires. Il est douteux que le transfert de chaleur vers le plateau de presse soit satisfaisant. Le document GB-PS 4672 datant de l'année 1909, divulgue une plaque de chauffage qui se compose d'une plaque destinée à délivrer la chaleur, dite plaque chaude, et d'une plaque isolée. Dans un espace creux libre entre les deux plaques est agencé en forme de spirale, un élément de chauffage qui doit chauffer, par induction et rayonnement, ladite plaque chaude. Les inconvénients cités plus haut sont également valables pour ce mode de réalisation. Le but de l'invention est donc de réaliser une presse d'injection de caoutchouc, de manière à obtenir un bon transfert de la chaleur des éléments de chauffe vers la plaque de chauffage, tout en assurant un faible taux de panne et une grande liberté de configuration quant à la disposition des éléments de chauffe. Ce but est atteint, conformément à l'invention, grâce au fait que les éléments de chauffe, sous forme de spirales chauffantes, sont noyés dans la masse de la plaque de chauffage. L'utilisation de spirales chauffantes flexibles, conformément à l'invention, permet de disposer celles-ci en tenant compte des impératifs de construction, c'est à dire qu'elles peuvent notamment être agencées en contournant des zones devant rester libres, une spirale chauffante pouvant par contre simultanément être prévue entre deux de ces zones devant rester libres. Par ailleurs, on obtient un bon transfert de chaleur par le fait que ces spirales chauffantes sont noyées dans la masse de la plaque de chauffage, et que l'on est donc en présence d'un contact métallique direct, sur la totalité de la surface, entre la plaque de chauffage et les spirales chauffantes. Des surchauffes localisées sont ainsi exclues. La plaque de chauffage peut avantageusement être réalisée, tout au moins essentiellement, en aluminium ou en un alliage d'aluminium; d'autres matériaux de conductibilité thermique suffisante et suffisamment résistants à la compression pour pouvoir transmettre la pression de fermeture du moule par l'intermédiaire de la plaque de chauffage peuvent également être utilisés. Les avantages inhérents aux mesures prises conformément à l'invention sont particulièrement effectifs dans le cas o des éléments de bridage pour relier la partie de moule, ou une plaque support qui la supporte, à la table de bridage ou à une plaque de bridage disposée sur celle-ci, sont réalisés sous la forme de dispositifs de bridage à serrage rapide et sont intégrés à la plaque de chauffage; plus précisément, la partie de moule appropriée est reliée, au moyen de dispositifs de bridage à serrage rapide, à une plaque de bridage qui est elle-même reliée à la plaque de chauffage. Les dispositifs de bridage à serrage rapide peuvent être disposés dans des évidements adaptés de la plaque de chauffage, le cas échéant, en ménageant par rapport à ceux-ci un interstice. Dans ce cas, les spirales chauffantes peuvent être disposées de manière à contourner les dispositifs de bridage à serrage rapide à une distance suffisante, de manière à limiter les contraintes thermiques qu'ils subissent. D'autre part, les zones de la plaque de chauffage entre deux évidements voisins peuvent quant à elles être pourvues de spirales chauffantes et être chauffées en conséquence. Selon un mode de réalisation préféré, les dispositifs de bridage à serrage rapide peuvent se présenter sous la forme d'unités à pistons et cylindres à commande hydraulique, dont les cylindres sont disposés dans les évidements de la plaque de chauffage, et dont les tiges de piston s'étendent en direction de la partie de moule considérée. Les dispositifs de bridage à serrage rapide sont liés à la plaque de bridage. Dans le cas d'un démoulage des pièces injectées s'effectuant de manière automatique, la plaque de chauffage peut tout simplement être conçue de façon à pouvoir coulisser horizontalement sur la table de bridage. La configuration selon laquelle la partie de moule appropriée est reliée, au moyen de dispositifs de bridage à serrage rapide, à une plaque de bridage qui est elle-même reliée à la plaque de chauffage, présente en outre l'avantage selon lequel l'ensemble constitué par la partie de moule, la plaque de bridage, la plaque de chauffage et, le cas échéant, la plaque d'isolation, ainsi que les dispositifs de bridage à serrage rapide intégrés dans la plaque de chauffage et dans la plaque d'isolation, peuvent, pour le démoulage, c'est à dire pour l'extraction des pièces injectées, être conçus de manière à pouvoir coulisser latéralement, c'est à dire transversalement à la direction de fermeture du moule. Pour cela, cet ensemble serait guidé à la manière d'un tiroir sur la table de bridage. Un exemple de réalisation de l'invention va maintenant être explicité au regard des dessins annexés qui montrent: Fig. 1: une presse d'injection de caoutchouc en vue de côté, selon une représentation schématique et partiellement en coupe, Fig. 2 une vue de dessus de la table de bridage de la presse selon la figure 1, sans partie de moule, Fig. 3 une vue en coupe transversale de la table de bridage avec la partie de moule, selon la ligne de coupe III-III de la figure 2, Fig. 4 une coupe transversale partielle de la figure 2, selon la ligne IV-IV de cette même figure 2, avec un dispositif de serrage rapide, et Fig. 5 une autre coupe partielle de la figure 2, selon la ligne V-V de cette même figure 2, avec un autre dispositif de serrage rapide. La figure 1 montre en représentation schématique une presse d'injection de caoutchouc, connue, exception faite des détails qui seront explicités plus loin. Sur une semelle de fondation (1) sont disposées, selon un agencement rectangulaire, quatre colonnes-support (2) sur lesquelles s'appuie une table de bridage inférieure (3). Alignées avec ces colonnes- support (2) et, le cas échéant, formées d'une seule pièce avec celles-ci, quatre colonnes de guidage (4) s'étendent vers le haut à partir de la table de bridage (3), un chariot supérieur (5) étant guidé en pouvant coulisser verticalement sur ces colonnes de guidage. Les quatre colonnes de guidage (4) sont solidarisées entre elles au moyen d'une traverse supérieure (6). Sur cette traverse supérieure s'appuie un système de commande de fermeture (7) constitué de plusieurs unités à piston et cylindre à commande hydraulique, à l'aide duquel le chariot (5) peut être transféré vers le bas, et à nouveau vers le haut. En outre, un dispositif de verrouillage (8) prend appui sur la traverse (6) et permet de bloquer le chariot (5) dans une position inférieure. Ce dispositif de verrouillage comprend un bloc de verrouillage (8a) qui peut coulisser dans un guidage (8b), transversalement à la direction de déplacement du chariot. Ce guidage est lié à un système d'actionnement de verrouillage (8c) se présentant sous la forme d'une unité à piston et cylindre à commande hydraulique. Dans la position du chariot (5) pour laquelle celui- ci est déplacé contre la table de bridage (3), le bloc de verrouillage (8a) peut être amené dans une position pour laquelle il est aligné avec l'axe médian longitudinal (8d) de la presse, et dans laquelle il peut alors être déplacé, au moyen du système d'actionnement du verrouillage (8c) à faible course, contre une butée (8e) sur le chariot (5), grâce à quoi celui-ci est bloqué dans sa position inférieure. Latéralement et en dessous de la table de bridage (3), est montée une unité de plastification (9) dans laquelle du caoutchouc est ramolli à l'état plastique à l'aide d'une vis de plastification et d'un système de chauffage approprié, puis est transféré à la tête d'une unité d'injection (10). A l'aide de cette unité d'injection (10), le caoutchouc ramolli à l'état plastique est injecté, au travers d'un canal d'injection (11), dans des cavités de moule (12) correspondant à la pièce en caoutchouc à réaliser. Ce moule est composé d'une partie de moule inférieure (13) et d'une partie de moule supérieure (14) qui sont déplacées l'une vers l'autre par le déplacement du chariot (5) tel qu'il a été décrit, grâce à quoi le moule est fermé. Ensuite le moule est verrouillé à l'aide du dispositif de verrouillage (8). La partie de moule supérieure (14) est montée de manière classique sur le côté inférieur du chariot (5). La partie de moule inférieure (13) est fixée sur une plaque-support de partie de moule (15). La partie de moule (13) et la plaque-support de partie de moule (15) peuvent naturellement également être réalisées d'une seule pièce. La plaque-support de partie de moule (15) est à son tour fixée sur une plaque de bridage (16) qui est montée sur une plaque de chauffage (17). Celle-ci s'appuie, quant à elle, sur la table de bridage (3) par l'intermédiaire d'une plaque d'isolation thermique (18). La plaque de bridage (16), la plaque-support (15) et la partie de moule inférieure (13) sont en contact mutuel par leurs surfaces respectives et sont réalisées en métal, de sorte qu'une bonne transmission de chaleur est garantie de la plaque de chauffage (17) jusqu'aux cavités de moule (12). Comme cela est visible sur la figure 2, le module constitué par la plaque de bridage (16), la plaque de chauffage (17) et la plaque d'isolation (18), est fixé sur la table de bridage (3) au moyen de vis (19). Si le module constitué par la partie de moule (13), la plaquesupport de partie de moule (15), la plaque de bridage (16), la plaque de chauffage (17) et la plaque d'isolation (18) doit être conçu de manière à pouvoir coulisser latéralement sur la table de bridage (3), en vue du démoulage des pièces injectées, c'est dire des pièces moulées, les vis (19) dont il était question précédemment ne sont pas prévues; au contraire, dans ce cas là, seules la plaque de bridage (16), la plaque de chauffage (17) et la plaque d'isolation (18) sont reliées entre elles, par exemple également au moyen de vis. Une telle possibilité de coulissement latéral n'est pas représentée; elle peut être obtenue grâce à des guidages latéraux appropriés. Sur la table de bridage (3) sont disposés, selon une disposition rectangulaire, quatre dispositifs de bridage à serrage rapide (20,21) qui sont constitués par des unités à piston et cylindre à commande hydraulique. Leurs cylindres (22) sont isolés par rapport à la plaque de bridage (16) et s'appuient sur celle-ci par l'intermédiaire d'une isolation (23) particulièrement dure et résistante à l'écrasement; les cylindres (22) sont fixés sur la plaque de bridage (16) au moyen de vis (23a), à partir du haut. Les conduites hydrauliques (24,25) pour le fluide hydraulique devant être amené et évacué, sont amenées latéralement. Les cylindres (22) des dispositifs de bridage (20,21) traversent des évidements appropriés (26) dans la plaque d'isolation (18), ainsi que des évidements (27) dans la plaque de chauffage (17), les évidements (27) dans la plaque de chauffage (17) étant dimensionnés de manière à ménager, entre le cylindre respectif (22) et la plaque de chauffage (17), un interstice (28) qui est rempli, soit d'air, soit d'un autre matériau d'isolation thermique. Les dispositifs de bridage (20,21) présentent, comme cela est visible sur la figure 4, un piston (29) guidé en pouvant coulisser dans le cylindre (22) et subdivisant le cylindre respectif (22) en deux chambres de piston (30,31), la conduite hydraulique (24) débouchant dans l'une des chambres de piston (30), tandis que la conduite hydraulique (25) débouche dans l'autre chambre de piston (31). Sur le piston (29) est montée une tige de piston (32) ou (33) sortant vers le haut. Celle-ci traverse un évidement correspondant (34) ou (35) dans la plaque de bridage (16). Sur un côté de la table de bridage (3), sont prévues deux voies d'amenée (36) pour la plaque-support de partie de moule (15) reliée à la partie de moule inférieure (13). Ces voies d'amenée (36) équipées de galets (37) s'étendent sensiblement à la même hauteur que le côté supérieur de la plaque de bridage (16). Cette dernière, quant à elle, est munie, comme cela ressort des figures 2 et 3, de galets (39) montés sur des ressorts (38) et situés sur les prolongements respectifs des voies d'amenée (36), de telle sorte que la plaque-support (15) puisse être amenée, par coulissement, sur la plaque de bridage (16), en reposant sur ces galets (39). Au cours du bridage ultérieur de la plaque-support (15) contre la plaque de bridage (16), les galets (39) s'effacent dans la plaque de bridage (16), à l'encontre de la force des ressorts précontraints (38). Sur le côté opposé aux voies d'amenée (36), les deux dispositifs de bridage à serrage rapide (20) comportent des tenons de serrage (40) de section transversale en forme de "T", qui viennent s'engager dans des rainures évidées de manière correspondante dans la plaque-support de partie de moule (15), lorsque celle-ci est poussée sur la plaque de bridage (16), à partir des voies d'amenée (36), dans la direction du coulissement de chargement (42). La tige de piston (33) du dispositif de bridage (21) comporte une rainure de réception (43) qui, comme cela ressort de la figure 5, présente une section en forme de "T" renversé. Sur le côté inférieur de la plaquesupport (15), est monté un tenon de serrage (44) associé à chacun des dispositifs de bridage avec la rainure de réception, et présentant une section adaptée, c'est à dire ayant la forme d'un "T" renversé. Chaque évidement (35) dans lequel se trouve la tige de piston (33), est ouvert en direction des voies d'amenée (36), c'est à dire dans la direction du coulissement de chargement (42). Cette configuration permet, lors du chargement par coulissement, de la plaque-support (15) sur, et par dessus la plaque de bridage (16), à la rainure (41) de s'engager sur les tenons de serrage (40), tandis que les tenons de serrage (44) pénètrent tout d'abord dans les évidements respectifs (35) et s'engagent ensuite dans la rainure de réception (43). Simultanément, on opère un centrage de la plaque-support (15), au moyen de goupilles de centrage (45) qui, lors du chargement par coulissement de la plaque-support (15), viennent s'engager dans des rainures de centrage (46) associées qui sont formées sur le côté inférieur de la plaque-support (15) et s'étendent dans la direction du coulissement de chargement (42). Lorsque la mise en place par coulissement de la plaque-support (15) est effectuée, les chambres de pistons supérieures (30) des cylindres (22) sont alimentées en fluide hydraulique au moyen de la conduite hydraulique (24) correspondante, tandis que la chambre de piston inférieure (31) est déchargée en ouvrant la conduite hydraulique (25). De ce fait, les tiges de piston (32,33) sont entraînées vers le bas, c'est à dire que le tenon de serrage (40) des deux dispositifs de bridage à serrage rapide (20), provoque le serrage de la plaque-support (15) contre la plaque de bridage (16). En outre, la tige de piston (33) tire le tenon de serrage (44) vers le bas, ce qui provoque également le serrage de la plaque-support (15) contre la plaque de bridage (16). Le desserrage et le démontage de la plaque- support (15) avec la partie de moule (13) s'effectue selon un ordre inverse des opérations. La plaque de chauffage est coulée d'une seule pièce, des éléments de chauffe (47,48,49), sous la forme de spirales chauffantes flexibles, étant noyés dans la plaque au cours du coulage. Ces éléments de chauffe (47,48,49) débouchent vers l'extérieur, dans un raccord d'éléments de chauffe (50). Les spirales chauffantes sont constituées par des éléments de chauffe électriques qui sont courants sur le marché, composés d'un fil chauffant intérieur et d'un tube extérieur, et qui sont noyés dans la masse de la plaque de chauffage (17), de sorte qu'une bonne transmission de la chaleur est garantie des éléments de chauffe (47,48,49) vers la plaque de chauffage (17). Comme cela est indiqué sur la figure 2, ces éléments de chauffe peuvent être disposés de manière à contourner les évidements (27) pour les cylindres (22) des dispositifs de bridage à serrage rapide (20,21), de sorte qu'ils soient suffisamment éloignés de ceux-ci pour ne pas trop les chauffer. Les dispositifs de bridage (20,21) n'ont donc plus besoin d'être agencés à l'extérieur de la plaque de bridage et de la plaque de chauffage, comme cela était nécessaire jusqu'à présent, pour assurer un chauffage uniforme. En outre, les éléments de chauffe (47,48,49) peuvent être disposés de manière à obtenir un échauffement le plus uniforme possible de la plaque de chauffage (17), c'est à dire qu'il se fasse une transmission de chaleur sensiblement constante par unité de surface, vers la plaque de chauffage (17). De plus les éléments de chauffe (47,48,49) peuvent être disposés de manière à éviter toute interférence avec d'autres pièces, telles que par exemple le canal d'injection (11). On dispose donc d'une grande liberté de configuration quant à la disposition des éléments de chauffe. De même, entre le chariot (5) et la partie de moule supérieure (14), est disposée une plaque de chauffage (51) qui peut également être pourvue d'éléments de chauffe sous la forme de spirales chauffantes. REVENDICATIONS. 1. Presse d'injection de caoutchouc comportant une table de bridage (3) en position fixe, avec une partie de moule (13), ainsi qu'un chariot (5) avec une autre partie de moule (14), ce chariot pouvant être déplacé en direction de la table de bridage (3) en vue de ferner un moule constitué par les deux parties de moules (13,14), un dispositif de chauffage étant associé au moins à la partie de moule fixe (13) et se présente sous la forme d'une plaque de chauffage (17) dans laquelle sont agencés des éléments de chauffe (47,48,49), et qui est disposée entre cette partie de moule et la table de bridage (3), caractérisée en ce que les éléments de chauffe (47,48,49), sous forme de spirales chauffantes, sont noyés dans la masse de la plaque de chauffage (17). 2. Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la plaque de chauffage (17) est réalisée, au moins essentiellement, en aluminium. 3. Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie de moule (13) est reliée, au moyen de dispositifs de bridage à serrage rapide (20,21), à une plaque de bridage (16) qui est elle-même reliée à la plaque de chauffage (17). 4. Presse selon la revendication 3, caractérisée en ce que les dispositifs de bridage à serrage rapide (20,21) sont disposés dans des évidements adaptés (27) de la plaque de chauffage (17). 5. Presse selon la revendication 4, caractérisée en ce que les dispositifs de bridage à serrage rapide (20,21) sont disposés dans les évidements (27) en ménageant par rapport à ceux-ci, un interstice (28). 6. Presse selon les revendications 3 et 4, caractérisée en ce que les dispositifs de bridage à serrage rapide (20,21) se présentent sous la forme d'unités à pistons et cylindres à commande hydraulique, dont les cylindres (22) sont disposés dans les évidements (27) de la plaque de chauffage (17), et dont les tiges de piston (32,33) s'étendent en direction de la partie de moule (13). 7. Presse selon la revendication 3, caractérisée en ce que les dispositifs de bridage à serrage rapide (20,21) sont liés à la plaque de bridage (16). 8. Presse selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisée en ce que les éléments de chauffe (47,48,49) sont disposés de manière à contourner les dispositifs de bridage à serrage rapide (20,21).