Brevet FR2682913A1 — publié le 19930430

L'invention concerne le moulage par compression de pièces en matière thermodurcissable. De façon conventionnelle le moulage par compression de pièces de matière thermodurcissable s'effectue en appliquant, sur une partie de moule inférieure portant l'empreinte inférieure de la pièce à mouler, une partie de moule supérieure qui porte l'empreinte supérieure de la pièce. Au cours de cette opération, on ne peut éviter que de la matière en excès s'échappe vers l'extérieur à l'endroit du plan de joint des deux parties de moule ce qui, après cuisson, se traduit par l'existence sur la pièce de bavures localisées au niveau de ce plan de joint. Pour faire disparaître les bavures ainsi créées et donner à la pièce moulée un aspect de surface régulier, on procède ensuite à un ébavurage par meulage. Ce procédé n'est toutefois pas applicable lorsque la pièce moulée à obtenir doit présenter sur sa surface extérieure des reliefs s'étendant de façon continue d'un côté à l'autre du plan de joint. C'est le cas par exemple de capsules de bouchage présentant extérieurement des godrons. En effet, l'opération de meulage à réaliser au niveau du plan de joint de la capsule, pour faire disparaître les bavures dues au moulage, endommagerait alors la partie centrale des godrons. Ce procédé ne convient pas non plus pour la réalisation de pièces moulées comportant un insert qui fait saillie vers l'extérieur au niveau du plan de joint car, au moment de pratiquer l'ébavurage, l'insert se trouverait endommagé lors de l'opération de meulage. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus liés au procédé conventionnel de moulage par compression, et elle propose à cet effet un procédé de fabrication de pièces moulées en matière thermodurcissable permettant l'obtention de pièces qui ne présentent pas de plan de joint et n'ont donc pas à être soumises à un meulage qui endommagerait des reliefs présentés par la pièce. Selon l'invention, le procédé consiste en la succession d'opérations suivantes - alimentation en matériau à mouler, par sa partie supérieure, d'un ensemble constitué d'un élément intermédiaire qui porte l'empreinte supérieure de la pièce à mouler et d'un élément inférieur qui porte l'empreinte inférieure de la pièce, lesdits éléments intermédiaire et inférieur étant solidarisés ensemble pour appliquer étroitement l'un contre l'autre lesdites empreintes supérieure et inférieure, et ledit matériau débouchant à l'intérieur de la chambre déterminée par lesdites empreintes, - fermeture dudit ensemble en solidarisant à celui-ci un élément supérieur, ledit élément supérieur portant un organe saillant contraint vers le bas qui assure une compression dudit matériau à l'intérieur de ladite chambre, - réalisation de la cuisson, - désolidarisation de l'élément intermédiaire et de l'élément inférieur, et écartement de ce dernier de l'ensemble constitué par les éléments intermédiaire et supérieur solidaires entre eux, pour permettre l'éjection de la pièce moulée obtenue, et - séparation dudit élément intermédiaire de l'élément supérieur, puis solidarisation de l'élément intermédiaire à l'élément inférieur pour effectuer un nouveau cycle de fonctionnement. On comprend que la compression du matériau s'effectue par la partie supérieure du moule, alors que les empreintes inférieure et supérieure de la pièce sont étroitement appliquées l'une contre l'autre, de sorte qu'aucun débordement de ce matériau ne peut s'effectuer au niveau du plan de joint et que la pièce moulée obtenue ne présente aucune trace de bavure à l'endroit de ce plan de joint. Tout au plus, quelques bavures peuvent apparaltre à l'extrémité supérieure de la pièce, mais à cet endroit la réalisation d'un meulage ne présente aucun inconvénient. Avantageusement, lors de la dernière phase du procédé selon l'invention, la séparation entre l'élément intermédiaire et l'élément supérieur s'effectue en ramenant au préalable, en contact avec l'élément inférieur, l'ensemble constitué par l'élément intermédiaire et l'élément supérieur solidaires entre eux. Lorsque la pièce à mouler doit présenter un filetage intérieur, l'organe saillant porté par l'élément supérieur et qui assure la compression du matériau de moulage est constitué par une broche conçue pour présenter une course limitée à l'intérieur de l'élément supérieur et qui s'engage dans un conduit de l'élément intermédiaire débouchant dans la chambre déterminée par les empreintes inférieure et supérieure. Pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, la présente invention propose aussi un moule qui comprend un plateau inférieur présentant une partie de moule inférieure qui porte l'empreinte inférieure de la pièce à mouler, un plateau intermédiaire comprenant une partie de moule supérieure qui porte l'empreinte supérieure de la pièce à mouler laquelle est reliée par un conduit à un orifice d'alimentation, des moyens de solidarisation amovibles desdits plateaux inférieur et intermédiaire, un plateau supérieur comprenant un élément saillant conçu pour s'engager à l'intérieur du conduit de l'élément intermédiaire pour effectuer une compression du matériau à l'intérieur de la chambre déterminée par lesdites empreintes inférieure et supérieure, et des moyens de solidarisation amovibles desdits plateaux intermédiaire et supérieur. Pour bien faire comprendre le procédé selon la présente invention on en décrira ci-après, à titre d'exemple sans caractère limitatif, un mode préféré de mise en oeuvre en référence au dessin schématique annexé dans lequel la figure 1 est une vue en coupe verticale d'un moule pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, dans la position précédant son alimentation; la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 montrant la disposition du moule pendant la phase de cuisson la figure 3 est une vue analogue aux figures 1 et 2, montrant la disposition du moule pendant la phase de démoulage la figure 4 est une vue de la partie supérieure du moule après l'opération d'éjection permettant le dévissage de la pièce moulée ; et la figure 5 est une vue analogue à la figure 1, montrant le moule prêt pour le moulage d'une pièce comportant un insert. En référence à la figure 1 on a représenté un moule de compression selon l'invention qui comprend un plateau inférieur 1 fait d'un socle 2 dont la face supérieure est solidaire d'une partie de moule inférieure 3 qui porte l'empreinte 4 de la partie inférieure de la pièce à mouler (dans l'exemple représenté la pièce à mouler est une capsule de bouchage ayant la forme d'une sphère tronquée à sa partie supérieure). Autour de la partie de moule inférieure 3 le plateau inférieur 1 présente une partie extérieure 5 en forme de couronne dont font saillie les extrémités filetées de goujons de fixation 6. Le m oule comprend également un plateau intermédiaire 7 présentant centralement, à son extrémité supérieure, un cône d'alimentation 8 qui se poursuit, à l'intérieur d'une partie de moule supérieure 9, par une contre-broche 10 se terminant par l'empreinte supérieure 11 de la pièce à mouler. Les parties de moule inférieure 3 et supérieure 9 présentent des formes complémentaires de façon à pouvoir venir dans une position d'engagement mutuel dans laquelle la jonction des empreintes inférieure 4 et supérieure 11 de la pièce à mouler s'effectue avec une grande précision. Le plateau intermédiaire 7 présente des ouvertures verticales permettant l'introduction des extrémités filetées des goujons 6 pour assurer, au moyen d'écrous 12, la solidarisation sélective des plateaux inférieur 1 et intermédiaire 7. T e moule comprend encore un plateau supérieur 14 qui présente centralement une chambre 15 à l'intérieur de laquelle peut se déplacer verticalement, selon une course limitée, la tête 16 d'une broche 17 destinée, lorsqu'on rapproche le plateau supérieur 14 du plateau intermédiaire 7, à s'introduire dans la contre-broche 10 de façon que l'extrémité 18 de la broche 17 donne naissance, lors de l'opération de moulage, au filetage intérieur de la pièce obtenue par moulage. La chambre 15 est reliée à un conduit de pression 19 qui commande sélectivement la descente ou la montée de la broche 17. Des goujons de fixation 20 sont immobilisés dans le plateau supérieur 14 en ayant leurs extrémités inférieures filetées 21 qui font saillie vers le bas de façon à pouvoir s'engager dans des ouvertures verticales 13 du plateau intermédiaire 7 pour permettre, au moyen d'écrous 22 (voir figures 2 et 3), de solidariser les plateaux intermédiaire 7 et supérieur 14. On décrira maintenant la mise en oeuvre du procédé de moulage selon 1 invention, pour l'obtention d'une pièce moulée en matière thermodurcissable. Au début d'un cycle de fonctionnement, le moule se trouve dans la position représentée à la figure 1, les plateaux inférieur 1 et intermédiaire 7 étant solidarisés ensemble, alors que le plateau supérieur 14 se trouve seul en position haute. Dans cette position, on alimente en matériau à mouler en poudre le cône 8 du plateau intermédiaire 7, par exemple au moyen d'un système d'alimentation automatique à tiroir qui n'a pas été représenté au dessin car il est bien connu dans la technique. La phase d'alimentation étant terminée, on procède à la fermeture du moule par descente du plateau supérieur 14 sur le plateau intermédiaire 7 et solidarisation de ce plateau supérieur, par les goujons 21 et les écrous 22, à l'ensemble formé par les plateaux inférieur 1 et intermédiaire 7 (figure 2). Au cours de cette phase de fermeture la broche 17 s'introduit dans la contre-broche 10 par la descente en commande hydraulique du plateau supérieur 14 et réalise la compression du matériau dans la chambre déterminée par les empreintes 4 et 11. On comprend que, lors de cette opération de fermeture et de compression, les empreintes inférieure 4 et supérieure 11 sont restées en étroite jonction (en raison de la solidarisation des plateaux 1 et 7) de sorte qu'aucun débordement de matière ne se produit à l'endroit de cette jonction. On réalise alors la cuisson du matériau comprimé puis, la phase de cuisson terminée, on procède à l'ouverture du moule par désolidarisation du plateau intermédiaire 7 et du plateau inférieur 1 (en déposant les écrous 12), l'ensemble constitué par le plateau supérieur 14 et le plateau intermédiaire 7, solidaires entre eux, venant dans la position haute représentée à la figure 3. Une pression appliquée par un éjecteur 23 sur la tête 16 de la broche 17, voir figure 4, assure la descente de cette dernière pour éjecter la pièce moulée P hors de l'empreinte supérieure 11 en permettant l'accès à celle-ci et son dévissage. Après quoi on procède à la descente à vide, sur le plateau inférieur 1, de l'ensemble formé par les plateaux intermédiaire 7 et supérieur 14 assemblés, puis à la solidarisation des plateaux 1 et 7 et à la séparation du plateau supérieur 14 qui est ramené, seul, en position haute. Le moule a alors repris la position de la figure 1 et se trouve prêt pour un nouveau cycle de fonctionnement. Comme on l'a dit plus haut, les empreintes supérieure et inférieure de la pièce à mouler sont étroitement jointes l'une à l'autre lors de la phase de fermeture du moule et de compression, de sorte qu'aucun échappement de matière ne se produit entre ces deux empreintes. Il en résulte que la pièce moulée P obtenue ne présente aucun plan de joint et peut donc comporter sur sa périphérie extérieure des reliefs d'une parfaite continuité entre sa partie supérieure et sa partie inférieure. On comprend que les déplacements des plateaux ainsi que les opérations sélectives de solidarisation et de désolidarisation de ceux-ci pourront avantageusement être commandés de façon automatique, les liaisons entre les plateaux pouvant alors être réalisées de toute façon appropriée, par exemple par clipsage. On comprendra aussi que, lorsque la pièce à réaliser n'a pas à présenter de filetage intérieur, la présence de la broche 17 n'est pas nécessaire et on peut alors disposer à sa place un vérin adapté pour procéder à l'opération de compression. A la figure 5 on a représenté l'ensemble formé par les plateaux inférieur et intermédiaire dans une disposition conçue pour obtenir une pièce de même forme que la pièce P de la figure 3, mais présentant un insert disposé extérieurement à l'endroit de son plan de joint. Dans ce cas, avant la solidarisation des plateaux inférieur 1 et intermédiaire 7 qui précède la phase d'alimentation, l'insert 24 est placé entre la partie de moule inférieure 3 et la partie de moule supérieure 9, à l'extérieur des empreintes inférieure 4 et supérieure 11 de la pièce, après quoi on procède aux différentes phases du procédé de la même manière qu'exposée en référence aux figures 1 à 4. On comprendra que la description ci-dessus a été donnée à simple titre d'exemple, sans caractère limitatif, et que des adjonctions ou des modifications constructives pourraient y être apportées sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS. 1. Procédé pour la réalisation de pièces moulées en matière thermodurcissable, caractérisé en ce qu'il consiste - à alimenter en matériau à mouler, par sa partie supérieure (8,10), un ensemble constitué d'un élément intermédiaire (7) qui porte l'empreinte supérieure (11) de la pièce à mouler (P) et d'un élément inférieur (1) qui porte l'empreinte inférieure (4) de la pièce à mouler (P), lesdits éléments intermédiaire (7) et inférieur (1) étant solidarisés entre eux pour appliquer étroitement l'une contre l'autre lesdites empreintes supérieure (11) et inférieure (4), et ledit matériau débouchant à l'intérieur de la chambre déterminée par lesdites empreintes (4,11), - à fermer ledit ensemble (1,7) en solidarisant à celui-ci un élément supérieur (14), un organe saillant (17) porté par l'élément supérieur (14) et contraint vers le bas assurant une compression dudit matériau à l'intérieur de ladite chambre, - à effectuer la cuisson, - à désolidariser ledit élément intermédiaire (7) de l'élément inférieur (1) et à écarter de ce dernier l'ensemble constitué par les éléments intermédiaire (7) et supérieur (14) solidaires entre eux pour permettre l'éjection de la pièce moulée obtenue (P), et - à séparer ledit élément intermédiaire (7) de l'élément supérieur (14) puis à solidariser l'élément intermédiaire (7) à l'élément inférieur (1), avant d'effectuer un nouveau cycle de fonctionnement. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la séparation entre l'élément intermédiaire (7) et l'élément supérieur (14), lors de la dernière phase du procédé, s'effectue en ramenant au préalable, en contact avec l'élément inférieur (1), l'ensemble constitué par l'élément intermédiaire (7) et l'élément supérieur (14) solidaires entre eux. 3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe saillant assurant la compression du matériau de moulage est constitué par une broche (17) conçue pour présenter une course limitée à l'intérieur de ltélément supérieur (12) et s'engageant à l'intérieur d'un conduit (10) de l'élément intermédiaire (7) débouchant dans ladite chambre, ladite broche réalisant le filetage intérieur de la pièce moulée. 4. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que ledit organe saillant assurant la compression est constitué par la partie mobile d'un vérin. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que, préalablement à la solidarisation des éléments inférieur (1) et intermédiaire (7) à la fin du cycle de fonctionnement, on dispose un insert (24) entre cesdits éléments (1,7) de façon que ledit insert soit disposé à l'extérieur de la chambre déterminée par lesdites empreintes inférieure (4) et supérieure (11). 6. Moule pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un plateau inférieur (1) présentant une partie de moule inférieure (3) qui porte l'empreinte inférieure (4) de la pièce à mouler, un plateau intermédiaire (7) comprenant une partie de moule supérieure (9) qui porte l'empreinte supérieure (11) de la pièce à mouler reliée par un conduit (10) à un orifice d'alimentation (8), des moyens de solidarisation amovibles (6,12) desdits plateaux inférieur (1) et intermédiaire (7), un plateau supérieur (14) comprenant un élément saillant (17) conçu pour s'engager à l'intérieur dudit conduit (10) pour effectuer une compression du matériau à l'intérieur de la chambre déterminée par lesdites empreintes inférieure (4) et supérieure (11), et des moyens de solidarisation amovibles (20,22) desdits plateaux intermédiaire (7) et supérieur (14). 7. Moule selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit élément saillant est constitué par une broche dont la tête (16) peut suivre une course limitée à l'intérieur d'une chambre (15) ménagée dans le plateau supérieur (14).