Brevet FR2674793A1 — publié le 19921009

"Presse pour la fabrication de pièces en polymères alvéolaires" La présente invention concerne une presse pour la fabrication de pièces en polymères alvéolaires, notamment presse pour la production des modèles perdus pour la fonderie en polymères alvéolaires, presse comprenant - un cadre mobile portant un premier élément de moule, ce cadre étant mobile entre une position de moulage coopèrant avec un second élément de moule et une position d'ouverture, en retrait par rapport au second élément de moule, - un manipulateur pour extraire le produit moulé hors du moule. Une telle presse est déjà connue. Comme déjà indiqué, la presse connue se compose très schématiquement d'un bâti qui porte une partie fixe et une partie mobile, munie chacune d'un élément du moule ; la partie mobile est guidée pour se rapprocher ou s 'écarter de la partie fixe et venir fermer le moule (position de moulage) ou l'ouvrir (position de démoulage). Le moule lui-même est usuellement formé de deux éléments (élément mâle, élément femelle) mais le cas échéant il peut être muni d'éléments mobiles portés par l'un et ou les deux éléments ci-dessus, ce ou ces éléments mobiles étant commandés par exemple par un mécanisme à vérin pour permettre le moulage de pièces présentant des parties en contre-dépouille. Les deux (ou plus) éléments du moule sont bridés l'un à l'autre pour le montage ou le démontage du moule sur la partie fixe et la partie mobile de la presse. Ainsi lorsque la machine n'est pas équipée de son moule, on ouvre la partie mobile pour la dégager de la partie fixe et on fixe l'ensemble du moule composé de tous ses éléments sur l'une des parties de la machine, puis on rapproche la partie mobile de la partie fixe contre le moule. Cela permet de brider le second élément du moule sur la seconde partie (partie mobile ou partie fixe) ; puis on débride les deux éléments du moule qui ne sont plus alors fixés qu'à leur partie respective. Après cette mise en place, simultanément on branche l'alimentation en fluide des éléments de moule et le cas échéant des éléments à mécanisme. Il est à remarquer que la partie mobile du moule est guidée en translation (en général il s'agit d'une translation horizontale) sur deux ou quatre colonnes situées à l'extérieur du support de moule de la partie mobile. L'intervalle libre entre les colonnes définit les dimensions du moule. Les colonnes sont fixées par leurs deux extrémités, les extrémités étant reliées au bâti de la machine. La présence de ces colonnes détermine, non seulement la taille maximale du moule et des accessoires de celui-ci, mais constitue également des obstacles pour l'utilisation de moules à mécanisme, car il faut avoir un dégagement suffisant entre les colonnes à la fois pour ces mécanismes et pour leur mise en place et leur enlèvement. Dans ces conditions on est souvent obligé de monter un moule sur une presse plus grande qui sera, dans ces conditions, mal utilisée. Dans les presses connues, l'extraction des pièces moulées se fait soit par des éjecteurs, c'està-dire des poussoirs intégrés à l'un ou de préférence aux deux éléments du moule et qui, après la fin des étapes de moulage de la matière alvéolaire, poussent sur le produit pour le dégager et permettre son extraction. En général ces éjecteurs ont non seulement l'inconvénient de laisser des traces sur les produits mais également, suivant la disposition du produit et les contraintes coinçant le produit dans l'élément correspondant du moule, de repousser celui-ci de manière irrégulière et de déformer globalement le produit. De tels éjecteurs ne peuvent être envisagés lorsque le produit doit avoir un état de surface parfait et une fidélité dimensionnelle. Pour les mêmes raisons que celles évoquées ci-dessus, c'est-à-dire la fragilité du produit à la fin des étapes de moulage (produit non encore rigidifié complètement), en particulier et de la nécessité d'obtenir un produit de surface parfaite, exempt de traces de chocs, il n'est pas possible de laisser tomber le produit sur un convoyeur ou autre élément de manutention en l'expulsant des deux éléments du moule, par mise en pression de ceux-ci en utilisant des injecteurs par exemple. De plus, les éjecteurs sont inexploitables pour les procédés à paroi sèche ou sans évents ou selon des techniques modernes de "Process" (Procédé de moulage) utilisant des moules à parois fines et d'épaisseur constante pour une homogénéité de la carte thermographique. Au contraire, il faut utiliser un manipulateur à masque guidé de manière très précise pour que sa surface vienne s'appliquer contre la surface libérée du produit, et enlever ce produit de l'autre élément du moule, par mise en dépression du masque. Puis le manipulateur dépose le produit sur un moyen d'évacuation par exemple un tapis convoyeur. Tout en donnant satisfaction pour l'extraction du produit, l'utilisation d'un masque présente toutefois un certain nombre d'inconvénients. D'abord le dégagement entre les deux éléments du moule doit être suffisamment grand pour permettre non seulement l'introduction du bras du manipulateur muni du masque, dans l'intervalle des deux éléments du moule, mais surtout pour permettre au manipulateur d'effectuer un mouvement d'extraction du produit dans une direction donnée. De ce fait, l'écartement nécessaire des deux éléments du moule est alors très supérieur à la simple ouverture du moule ; cela nécessite un dégagement approprié de la partie mobile du moule. De plus, le manipulateur porte le masque à l'extrémité d'un bras ; pour les raisons de mise en place du manipulateur, ce bras est relativement long ce qui augmente les exigences de précision du fonctionnement du manipulateur ; à contrario l'extraction n'est pas toujours parfaite. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des presses connues et se propose de créer une presse permettant la production de produits en polymères alvéolaires, de grande précision, présentant un état de surface parfait, notamment la production de modèles perdus pour la fonderie. A cet effet l'invention concerne une presse du type ci-dessus caractérisée en ce qu'elle comprend - un cadre de transfert portant le second élément de moule, ce cadre de transfert étant mobile suivant un mouvement linéaire, entre une position de moulage et une position de démoulage, - la position de moulage du cadre de transfert étant située sur la trajectoire du cadre mobile, en regard de celui-ci qui peut alors rejoindre le cadre de transfert pour une opération de moulage, - la position de démoulage étant dégagée par rapport à la trajectoire du cadre mobile pour laisser le cadre de transfert librement accessible par sa face avant pour le manipulateur, - le manipulateur étant muni d'un masque mobile grâce au cadre de transfert en position de démoulage. Cette presse permet un accès sur toute sa face avant lorsque le cadre de transfert est en position de démoulage. Le manipulateur peut alors s'approcher de manière parfaitement précise du produit moulé, encore accroché à l'élément de moule porté par le cadre de transfert pour l'enlever sans le déformer et l'évacuer. Cette place non limitée, disponible en regard du cadre de transfert, permet de dimensionner le manipulateur pour qu'il puisse effectuer des gestes précis n'induisant aucune déformation dans la pièce moulée. De plus, comme le manipulateur n'est pas soumis à des contraintes d'encombrement particulières, il n'est pas nécessaire de le miniaturiser ou d'en miniaturiser certaines parties, au détriment de la fiabilité et de la précision de fonctionnement. Globalement cela permet d'utiliser un manipulateur moins coûteux. Suivant une autre caractéristique le cadre mobile est porté par des rails mobiles coopèrant avec des organes de guidage solidaires du bâti de la presse, le cadre mobile étant monté en porte-à-faux à l'extrémité des rails en laissant dégagés l'intervalle en avant de l'élément de moule du cadre mobile. Cette caractéristique offre l'avantage, d'une part de permettre, par des moyens simples, le mouvement de transfert du cadre de transfert, hors de l'emplacement de moulage et sans qu'il soit nécessaire, s'il y avait un guidage du cadre mobile, par des colonnes, d'écarter de manière excessive les colonnes, ce qui reviendrait à surdimensionner au moins en partie, la presse (pour le cadre mobile) sans pour autant augmenter les dimensions du moule. En effet, le montage du cadre mobile en porte-à-faux laisse libre l'espace en avant de ce cadre mobile (ou de son élément de moule) sans que la précision de fonctionnement du moule n'en souffre puisque le positionnement précis, relatif, des éléments de moule se fait par des organes de positionnement, liés aux éléments du moule et non à la presse. Cet avantage est particulièrement intéressant pour l'accès aux moules, leur montage ou leur démontage de la presse notamment dans le cas de moules à mécanismes. Suivant une autre caractéristique la trajectoire du cadre mobile et celle du cadre de transfert sont à l'équerre. En résumé cette meilleure accessibilité aux deux cadres de la presse permet une meilleure utilisation de la presse et une plus grande qualité des pièces réalisées avec une telle presse. De plus, le mouvement de transfert du cadre de transfert permet de résoudre les nombreux problèmes de construction et par suite de précision et d'état de surface des produits, rencontrés dans les presses connues. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'une presse à mouler, connue, - la figure 2 montre schématiquement lten- combrement d'un moule à mécanisme, - la figure 3 est une vue simplifiée des parties essentielles de la presse selon l'invention, - les figures 4A - 4E montrent les différentes étapes du montage de l'outillage dans une presse selon l'invention, - la figure 5 est une vue en perspective d'une presse selon la figure 4, - la figure 6 est une vue de dessus schématique d'une presse selon l'invention au niveau de ses parties essentielles. Selon la figure 1, une presse à mouler 1, connue, se compose très schématiquement d'un bâti non représenté, ainsi que différents organes de commande et d'entraînement et d'alimentation en fluide, de chauffage, de refroidissement, en fourniture de la matière première, ou autres. Les parties principales de la presse sont constituées par une partie fixe 1 (cadre fixe) et une partie mobile (cadre mobile) 2. La partie fixe 1 est solidaire du bâti alors que la partie mobile 2 peut se déplacer suivant un mouvement de translation avec aller-retour dans la direction de la double flèche A. La partie fixe et la partie mobile portent chacune un élément 3, 4 composant le moule (encore appelé outillage). Selon la figure 1, la presse est ouverte et un bras de manipulateur peut venir dans l'intervalle des deux éléments 3, 4 pour prendre le produit non représenté et l'extraire suivant le mouvement de la double flèche B. La figure 2 montre le cas d'une presse équipée d'un outillage à mécanisme. Dans cette presse l'élément 4 du moule comporte un mécanisme 5 schématisé par un vérin avec une extrémité 6 venant dans la cavité du moule. Ce mécanisme dépasse le gabarit définit par les axes 6, 7 (en fait des axes doubles) ou colonnes de guidage de la partie mobile 2. La gêne pour le montage de l'outillage est figuré par la flèche curviligne W. Comme déjà indiqué, pour les opérations sur l'outillage il faut disposer de suffisamment de place entre les colonnes c'est-à-dire que suivant le cas il faut augmenter l'espace entre les colonnes 6, 7, et choisir une machine à mouler de plus grande capacité pour, en fait, réaliser des petites pièces. Le rapport d'utilisation de la machine est donc défavorable. Selon la figure 3 la presse à mouler, selon l'invention, représentée de manière simplifiée, en vue de dessus se compose d'un cadre de transfert 101 correspondant à la partie fixe 1 de la presse de l'art antérieur, d'un cadre mobile 102 correspondant à la partie mobile 2 de la presse connue. Le cadre de transfert 101 et le cadre mobile 102 sont équipés chacun d'un élément de moule 103, 104 dont la réunion forme le moule. Le cadre mobile 102 est mobile en translation suivant l'axe YY (double flèche A) entre une position ouverte 109 représentée en trait plein et la position de moulage 105 (en trait interrompu), l'élément 104 étant appliqué contre l'élément 103 pour fermer le moule en vue de l'opération de moulage et d'expansion qui ne sera pas décrite ici. Le cadre de transfert 101 est mobile suivant l'axe XX selon la double flèche C entre la position de moulage 105 représentée en trait plein, sur l'axe YY pour recevoir le cadre mobile 102 et la position de démoulage 106 représentée en trait interrompu. Dans cette position de démoulage 106, le cadre de transfert 101 est dégagé latéralement par rapport à la trajectoire YY du cadre mobile 102, suivant un mouvement linéaire, pour se trouver en face de la zone 107 de démoulage de la pièce 108. En effet par action sur l'élément de moule 103, (mise en dépression) on retient la pièce 108 sur l'élément 103 à l'ouverture du moule, ou dégagement du cadre 102 pour le transfert linéaire de la position 105 vers la position 106. Lorsque le cadre de transfert 101 est dans la position de démoulage 106, il est possible d'enlever la pièce 108, en agissant sur le manipulateur 110 dans la direction D. L'évacuation de la pièce 108 dans la zone de démontage 107 se fait par des moyens non représentés tels qu'un convoyeur à bande. Il est à souligner que le manipulateur 110 dispose de toute la place nécessaire en regard du cadre de transfert 101 dans la position 106 et de la pièce 108 portée par l'élément 103 pour faire l'enlèvement dans la direction de démoulage, ce qui protège la pièce 108. De plus, cette place disponible permet de réaliser un manipulateur 110 particulièrement stable et précis dans ses mouvements. La zone de démoulage 107 peut également servir à la manipulation de l'outillage, c'est-à-dire la mise en place du moule ou à sa dépose. Les opérations sont représentées schématiquement aux figures 4A - 4E relatives à la mise en place d'un moule, la dépose se faisant dans l'ordre inverse. Pour simplifier les figures, seuls ont été représentées les parties essentielles à savoir le cadre de transfert (sans son élément de moule) 101, le cadre mobile (sans son élément de moule) 102, la position de moulage 105, la position d'ouverture 109, la position de démoulage 106, la zone de démoulage 107. Initialement (figure 4A) on suppose que les cadres 101, 102 sont non équipés et qu'ils se trouvent respectivement dans la position de démoulage 106 et la position d'ouverture 109. Le moule 111 est formé de ses deux éléments 103, 104 bridés l'un à l'autre et manipulés globalement comme un ensemble. Le moule 111 est bridé sur le cadre de transfert 101 par son élément 103, alors que l'élément 104 est toujours bridé sur l'élément 103 (figure 4B). Puis le cadre de transfert 101 est conduit dans la position de moulage 105 flèche (cri, Figure 4C), le cadre mobile 102 étant toujours dans sa position d'ouverture 109. Au cours de la 4ème phase, le cadre mobile 102 vient en position de moulage et s'accole contre l'élément 104 du moule 111 (figure 4D). L'élément 104 est alors bridé sur le cadre 102 puis le bridage des deux éléments est ouvert, ce qui permet au cadre 102 de venir dans sa position d'ouverture 109 (flèche A1) accompagné de l'élément 104. La presse est ainsi prête pour le moulage. Dans le cas d'un moule avec des mécanismes, les opérations décrites ci-dessus s'effectuent dans les mêmes conditions. Le démontage du moule se fait dans l'ordre inverse de celui des opérations décrites ci-dessus. Il est également à remarquer que la presse selon l'invention permet également l'introduction du moule dans l'intervalle entre les cadres 101, 102 occupant respectivement leur position 105, 109. Dans ce cas, le moule peut être introduit dans l'intervalle par la gauche en regardant la partie 105 à partir de la position 109 (par "en-dessous" selon l'orientation de la figure 4A). Bien que le choix du mode de montage et de démontage du moule 111 des cadres 101, 102 dépende de l'implantation de l'atelier des presses, il est préférable d'utiliser tous les avantages d'accessibilité de la presse selon l'invention pour monter et démonter les moules selon les opérations décrites et représentées aux figures 4A à 4E, à partir de la zone de démoulage 107. La figure 5 est une vue en perspective d'une machine selon l'invention. Cette machine se compose d'un bâti en "L" formé d'une branche 210 et d'une branche 211 réunies à l'équerre. La branche 210 correspond au cadre de transfert 101 du moule et la branche 211 au cadre mobile 102. Ces parties 101, 102 sont représentées schématiquement. Le cadre de transfert 101 est mobile en translation dans la direction de la double flèche C, sur des moyens de guidage tels que les rails 212. Les moyens d'entraînement de translation ne sont pas représentés ; il s'agit par exemple de vérins commandés par un automate. La branche 211 reçoit le cadre mobile 102. Ce cadre est mobile par l'intermédiaire de rails mobiles 213 coopérant avec des patins fixes 214. La partie mobile 102 se déplace dans le sens de la double flèche A (identique à la flèche A de la figure 3). Les moyens de commande de la translation n'ont pas été représentés. Enfin, le manipulateur, non représenté vient dans l'angle des branches 210, 211 (voir figure 6) pour prendre les produits du cadre de transfert 101 lorsqu'elle occupe la position de démoulage, dégagée sur le côté par rapport à la position de moulage telle que représentée. La figure 6 montre clairement l'organisation de la presse suivant la même orientation qu'aux figures 3, 4A - 4E avec le cadre de transfert 101 portant l'élément 103 sur un moyen de translation formé par un double rail 212 et des patins 215 solidaires du cadre de transfert 101. Ce cadre 101 est mobile entre la position de moulage 105 dans l'axe fixe YY et la position de démoulage 106 dégagée sur le côté ( le cadre de transfert et l'élément de moule 101, 103 sont représentés en traits interrompus dans cette position), par le mouvement de translation dans la direction de la double flèche C. Le cadre mobile 102 porte l'élément de moule 104 avec un mécanisme 120 dépassant latéralement. Ce cadre mobile 102 est relié aux rails 213 mobiles dans les patins 214 portés par la branche 211 du bâti de la machine. Cette branche 211 est schématiquement représentée par des rectangles allongés servant de support aux patins 214. Le cadre 102 avec l'élément du moule 104 sont mobiles dans la direction de la double flèche A pour se mettre contre l'élément de moule 102 en position de moulage ou en retrait pour permettre au cadre de transfert 101 de se dégager vers la droite jusqu'à la position 106. La figure 6 montre également la zone de démoulage 107 avec le manipulateur 110 dont le bras 121 muni du masque 122 peut effectuer le mouvement de translation dans la direction de la double flèche E pour venir prendre le produit moulé 108 accroché à l'élément 103 en position de démoulage 106. Le manipulateur 110 dépose les produits 108 sur le convoyeur 122 pour les évacuer. Selon l'invention, le cadre mobile 102 est porté par des rails mobiles 213 qui remplacent les colonnes fixes le long desquelles se déplace le cadre mobile 2 (figure 1) de la presse connue, ce qui permet le libre accès à l'intervalle entre les cadres 101, 102 et le libre mouvement des mécanismes de moule qui dépassent du gabarit des cadres et seraient gênants, voire impossible à mettre en place sur une presse connue, à colonnes 6, 7 (figure 2). Le montage du cadre mobile 102 en porte-àfaux à l'extrémité des rails 213 guidés par des patins ne se fait nullement au détriment de la précision du moulage car les éléments de moule 103, 104 comportent des organes de centrage assurant, pendant la course de fermeture de moule, le centrage et la position relative des deux éléments du moule. En conclusion, la presse selon l'invention s'applique de manière générale au moulage des produits en polymères alvéolaires et en particulier pour réaliser des produits offrant d'excellentes caractéristiques de finition et de précision des formes comme les modèles perdus de fonderie. REVENDICATIONS le) Presse pour la fabrication de pièces en polymères alvéolaires, notamment presse pour la production des modèles perdus pour la fonderie en polymères alvéolaires, presse comprenant - un cadre mobile (102) portant un premier élément de moule (104), ce cadre étant mobile entre une position de moulage en coopèrant avec un second élément de moule et une position d'ouverture, en retrait par rapport au second élément de moule, - un manipulateur pour extraire le produit moulé hors du moule, presse caractérisée en ce qu'elle comprend - un cadre de transfert (101) portant le second élément (103) de moule, ce cadre de transfert (101) étant mobile, suivant un mouvement linéaire, entre une position de moulage (105) et une position de démoulage (106), - la position de moulage (105) du cadre de transfert (101) étant située sur la trajectoire YY du cadre mobile (102), en regard de celui-ci qui peut alors rejoindre le cadre de transfert (101) pour une opération de moulage, - la position de démoulage (106) étant dégagée par rapport à la trajectoire YY du cadre mobile (102) pour laisser le cadre de transfert (101) librement accessible par sa face avant pour le manipulateur (110), - le manipulateur (110) étant muni d'un masque mobile parallèlement au sens du démoulage du cadre de transfert en position de démoulage (106). 2 ) Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le cadre mobile (102) est porté par des rails mobiles (213) coopèrant avec des organes de guidage (214) solidaires du bâti de la presse, le cadre mobile (102) étant monté en porte-à-faux à l'extrémité des rails en laissant dégagé l'intervalle en avant de l'élément de moule du cadre mobile. 3) Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le cadre de transfert (101) est monté sur des rails (212). 4 ) Presse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la trajectoire XX du cadre mobile (102) et celle YY du cadre de transfert (101) sont à l'équerre.