Brevet FR2690530A1 — publié le 19931029

i L'invention concerne un moule qui est conçu pour mouler simultanément plusieurs viroles sur un nombre corres- pondant de fibres optiques, le moule étant constitué de plusieurs plaques conçues pour être insérées entre la plaque5 supérieure mobile et la plaque inférieure fixe d'une machine de moulage à transfert, lesdites plaques comprenant une plaque à canal principal qui est conçue pour s'étendre contre la plaque supérieure mobile, une première plaque à cavités, une seconde plaque à cavités et une plaque de support qui est10 conçue pour s'étendre contre la plaque inférieure fixe, la plaque à canal principal ayant un canal d'entrée qui fait face à la plaque supérieure et des canaux principaux au moyen desquels un composé de moulage est distribué et qui sont disposés dans l'autre côté de la plaque à canaux, la première15 plaque à cavités ayant des canaux verticaux qui sont raccor- dés aux canaux principaux ainsi qu'à des canaux secondaires qui sont prévus dans la première ou la seconde plaque à cavités et qui mènent à plusieurs premières et secondes cavités mutuellement coïncidentes de moulage de viroles20 agencées en rangées dans les première et seconde plaques à cavités, respectivement. Pour permettre de connecter entre elles des fibres optiques dans des dispositifs à contacts électriques, par exemple, il est nécessaire de centrer les fibres avec précision les unes par rapport aux autres A cet effet, on utilise des viroles qui sont reliées aux extrémités des fibres respectives et utilisées en tant que guides de centrage des fibres, car les extrémités des fibres ne peuvent pas être elles-mêmes utilisées à cet effet Les viroles sont30 pourvues d'un trou central dans lequel la fibre optique est insérée puis est collée ou soudée en contact permanent avec les viroles, après quoi l'extrémité de fibre faisant saillie vers l'extérieur et l'extrémité de la virole sont rectifiées et polies en une surface plate L'inconvénient de ce procédé est que l'opération de fixation de la virole sur l'extrémité de la fibre est à la fois exigeante en travail et longue. L'objet de l'invention est d'éviter l'inconvé- nient des procédés antérieurs pour relier des viroles à des fibres optiques, en proposant un moule au moyen duquel les5 viroles peuvent être moulées directement sur les fibres. Plusieurs viroles sont avantageusement moulées simultanément sur un nombre correspondant de fibres Ceci est réalisé à l'aide d'un moule dans lequel chacune des premières et secondes cavités est constituée d'alésages coaxiaux cylindri-10 ques respectifs, qui coïncident entre eux, et d'un alésage cylindrique coaxial plus grand formés dans l'une des plaques à cavités ou dans les deux plaques à cavités, le plan de séparation entre les première et seconde cavités coïncidant avec l'alésage plus large De plus, l'alésage cylindrique ou les alésages cylindriques formant la seconde cavité du moule dans la seconde plaque à cavités est ou sont ménagés dans un élément rapporté conique divisé qui est inséré dans un alésage conique correspondant de la seconde plaque à cavités. L'élément rapporté présente un alésage étroit d'entrée qui est coaxial avec la cavité du moule et qui est conçu pour recevoir la fibre optique placée dans la surface extrême tournée vers la plaque de support La plaque de support présente des fentes étroites de réception de fibres optiques qui sont tournées vers la seconde plaque à cavités et qui s'étendent depuis le centre de la plaque vers l'extérieur en direction d'un côté de celle-ci et coïncident avec une rangée d'alésages d'entrée située dans les éléments rapportés dans la seconde plaque à cavités Avant d'injecter le composé de moulage dans le moule, on introduit les fibres dans les éléments rapportés coniques o elles sont maintenues fermement de façon à s'étendre dans une direction centrée à travers les cavités du moule et dans l'autre direction vers l'extérieur à travers les fentes de la plaque de support. Le procédé de moulage utilisé est un procédé de moulage à transfert ou bien, en variante, un procédé de moulage par extrusion Le moule est un moule à charnière latérale ou moule à bascule conçu spécialement pour le moulage de viroles sur des fibres optiques Le moule doit posséder les propriétés suivantes: un centrage axial de la 5 fibre dans la virole, un chargement à froid des fibres, une partie cylindrique sans bavure sur la virole et une adap- tation à des fibres longues durant le processus de moulage. Le composé de moulage utilisé est un composé thermodurcis- sable, tel qu'une résine époxy, une novolaque ou une10 substance thermoplastique dans une variante qui utilise la variation de la température du moule lors d'un moulage par transfert. Lors du moulage d'une virole en matière plastique sur une fibre optique, il est essentiel qu'aucune bavure ne se forme sur un côté quelconque du corps de la virole Ces pièces sont essentielles dans le centrage axial de la fibre optique Toute bavure présente peut par contre se former sur une partie centrale plus large ou une collerette sur le corps de la virole.20 L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 illustre schématiquement les diverses plaques d'un moule construit conformément à l'invention, et elle montre leurs positions relatives dans une presse à transfert; les figures 2 A à 5 B illustrent les diverses plaques du moule tel que vu de dessous, de dessus et en coupe partielle; la figure 6 est une vue en coupe d'une partie du moule assemblé et elle montre une cavité de moulage d'une virole; et les figures 7 A et 7 B sont une vue de dessus et une vue en coupe d'un élément rapporté de moule divisé, tel que vu depuis un côté du plan de division. La figure 1 illustre schématiquement un moule construit conformément à l'invention et elle montre le moule placé dans une machine de moulage, par exemple une presse à transfert ou une presse d'extrusion Dans un autre type de5 machine de moulage, par exemple une machine automatique à plongeurs multiples ou une machine de moulage par injection, l'ensemble du système peut être tourné de 90 ou peut être orienté d'une certaine autre manière Le moule est constitué d'un type nouveau d'un moule dit à charnière ou à bascule,10 dans lequel une ou plusieurs cavités de moulage sont frai- sées, gravées ou électro-usinées dans deux des plaques à cavités Ces deux plaques à cavités sont séparées centrale- ment dans un plan dans lequel se trouvent normalement des canaux principaux et des sorties Les plaques du moule sont placées l'une audessus de l'autre entre deux plaques plus épaisses dont l'une comporte un canal vertical immédiatement au-dessous du cylindre de transfert, et des canaux prin- cipaux Les plaques du moule sont constituées d'une plaque 1 à canal principal, d'une première plaque 2 à cavités, d'une seconde plaque 3 à cavités et d'une plaque 4 de support. L'ensemble des plaques est placé dans des bâtis métallique de guidage (non représentés) et est chargé dans la machine de moulage, entre la plaque supérieure mobile 5 et la plaque inférieure fixe 6 Les plaques supérieure et inférieure 5, 6 de la machine sont chauffées comme illustré schématiquement par les unités chauffantes 7. Les figures 2 A et 2 B illustrent plus en détail la plaque 3 à canal principal et, en particulier, la figure 2 A montre la plaque vue en plan de dessous, et la figure 2 B montre la plaque en coupe suivant la ligne B-B de la figure 2 A La plaque à canal principal comporte un canal vertical 11 d'entrée ayant une ouverture conique 12 d'entrée qui s'étend immédiatement au-dessous du cylindre de transfert dans la machine de moulage Des canaux principaux 13 s'étendent depuis le canal vertical il sur la face inférieure de la plaque La face inférieure de la plaque 1 à canaux principaux présente aussi un certain nombre d'ouvertures ou évidements 14 qui coïncident axialement avec des cavités dans les plaques 2 et 3 à cavités, comme expliqué plus en détail ci- dessous La plaque comporte aussi des ergots 15 de position- nement qui ont pour fonction de positionner la plaque par rapport à la plaque immédiatement suivante dans le moule. Les figures 3 A et 3 B illustrent la première plaque 2 à cavités, et en particulier la figure 3 B montre la plaque vue en plan de dessus et la figure 3 A montre la plaque avec coupes partielles suivant la ligne A-A et A'-A' de la figure 3 B Cette plaque comporte des canaux verticaux 21 qui sont raccordés aux canaux principaux 13 de la plaque 2 à canaux principaux, et à des canaux secondaires 22 qui s'étendent depuis les canaux principaux dans la face infé- rieure de la plaque Les canaux 23 des cavités s'étendent depuis les canaux secondaires 22 jusqu'aux diverses cavités 24 du moule qui constituent une moitié de la cavité globale de moulage de viroles La cavité 24 est formée dans un élément rapporté 25 qui est inséré dans un alésage cylindri- que de la plaque 2 à cavités La façon dont la cavité du moule est formée sera expliquée plus en détail ci-dessous en référence à la figure 6 Les figures 3 A et 3 B montrent aussi la présence de canaux 26 d'évent pour l'air par lesquels l'air s'échappe pendant un processus de moulage La première plaque 2 à cavités est également pourvue d'ergots 27 de positionnement au moyen desquels la plaque est positionnée par rapport à la plaque suivante dans le moule, ainsi que d'évidements 28 de positionnement pour le positionnement des ergots 15 de positionnement de la plaque 1 à canaux prin- cipaux. Les figures 4 A et 4 B illustrent la seconde plaque 3 à cavités, la figure 4 B montrant une vue en plan de dessus et la figure 4 A montrant une vue en coupe suivant la ligne A-A de la figure 4 B Cette plaque présente des cavités 31 de moule qui constituent l'autre moitié de la cavité globale de moulage de viroles La cavité 31 présente la forme d'un élément rapporté conique divisé 32 qui est inséré dans un alésage conique correspondant de la plaque 3 à cavités La configuration des cavités 31 du moule et des éléments rapportés 32 sera décrite plus en détail ci-dessous en référence aux figures 6 et 7 A et 7 B La seconde plaque 3 à cavités est également pourvue d'ergots 33 de positionnement qui positionnent la plaque par rapport à la plaque immédiatement suivante dans le moule, ainsi que d'évidements 34 de positionnement qui positionnent les ergots 27 de la première plaque 2 à cavités. Les figures 5 A et 5 B illustrent la plaque 4 de support, la figure 5 B montrant cette plaque vue en plan de dessus et la figure 5 A la montrant en coupe suivant la ligne A-A de la figure 5 B La plaque 4 de support présente un certain nombre de fentes 41 qui s'étendent vers l'extérieur depuis un côté de la face supérieure de la plaque et qui coïncident avec les cavités 24 et 31 des plaques 2 et 3 à20 cavités Les fentes 41 fonctionnent de façon à conduire les fibres vers un côté pendant que les fibres sont introduites dans le moule et que le moule est placé dans la machine de moulage La plaque 4 de support est également pourvue d'évidements 42 de positionnement qui ont pour fonction de positionner les ergots 33 de la seconde plaque 3 à cavités. On comprendra que la forme de réalisation, décrite ci-dessus, des diverses plaques formant une partie du moule de l'invention est seulement une forme de réalisation de principe et que la configuration des plaques peut être modifiée en ce qui concerne leur nombre ainsi qu'en ce qui concerne le positionnement des cavités de moule et du système de canaux associés par lequel un composé de moulage est introduit dans les plaques à cavités, et que les dispositifs utilisés pour positionner les plaques les unes par rapport aux autres peuvent également être différents de ceux repré- sentés En outre, les canaux secondaires 22, les canaux 23 des cavités du moule et les évents d'air 26 peuvent être formés dans la face supérieure de la seconde plaque 3 à canaux principaux plutôt que dans la première plaque 2 à5 canaux principaux. La figure 6 est une vue en coupe d'une partie du moule assemblé présentant une cavité de moulage d'une virole. Ainsi, la figure 6 illustre les diverses plaques 1, 2, 3 et 4 incorporées dans le moule, une partie du canal 23 de cavité menant à la cavité du moule, ainsi que du canal 26 d'évent d'air partant de la cavité du moule La cavité globale 24, 31 de moulage d'une virole comprend deux parties cylindriques coaxiales 51 et 52 ayant une partie cylindrique coaxiale plus large, ou collerette 53 qui, dans le cas illustré, présente la forme d'un alésage dans l'élément rapporté 25 dans la première plaque 2 à canaux principaux, bien que, en variante, elle puisse être formée dans l'élément rapporté 32 de la seconde plaque 3 à canaux principaux, ou bien être formée partiellement dans les deux plaques 2 et 3 La seule20 condition est que le plan de séparation entre les plaques 2 et 3 à canaux principaux coïncide avec la partie plus large 53 Ceci assure que toute bavure pouvant se former durant le processus de moulage se forme sur la collerette et non sur les parties cylindriques 51 ou 52 qui sont essentielles en ce qui concerne le centrage et la définition du contour de la virole dans un dispositif de contact électrique ou analogue lors de l'accouplement de la fibre optique à une autre fibre ou à un certain autre dispositif optique. La partie cylindrique 51 est constituée d'un alésage traversant cylindrique ménagé dans 1 'élément rapporté et est fermée en haut par un couvercle 54 qui est vissé fermement dans un évidement ou analogue de l'élément rapporté, ou qui est fixé à ce dernier d'une certaine autre manière convenable Le couvercle 54 comporte une partie conique 55 d'insertion qui est tournée vers la cavité du moule et qui fonctionne de façon à guider une fibre optique vers l'intérieur de l'ouverture 56, laquelle est un trou adapté à une fibre, formé avec précision sur l'axe de la cavité, par exemple percé ou foré au laser La partie5 d'insertion peut également être façonnée en une forme hyperbolique ou tangentielle, ou d'une certaine autre manière convenable, de façon à ne présenter aucune arête vive Dans le cas de la forme de réalisation illustrée, la moitié supérieure de la cavité du moule est formée dans un élément10 rapporté 25 Cependant, cette partie de la cavité peut également être formée directement dans la première plaque 2 à cavités, ce qui s'applique aussi à la partie 55 d'inser- tion Cependant, la partie 55 d'insertion est avantageusement formée dans un couvercle séparé 54 qui est inséré dans un évidement correspondant de la plaque à cavités L'évidement 14 de la plaque 1 à cavités est placé coaxialement par rapport à l'ouverture 55 et est conçu pour recevoir l'extré- mité de la fibre faisant saillie vers l'extérieur Dans le produit moulé final, à savoir la virole, cette extrémité et la partie conique de la virole, faisant saillie vers l'exté- rieur, sont éliminées par meulage et polies dans un plan perpendiculaire à l'axe de la virole. La partie cylindrique 52 qui constitue l'autre moitié de la cavité du moule est formée dans l'élément rapporté 32 sous la forme d'un alésage cylindrique qui communique avec un alésage traversant plus petit 57 d'entrée. Cet alésage est adapté à une fibre et maintient la fibre en place dans l'élément rapporté Optionnellement, l'alésage peut être pourvu d'un certain nombre de gorges circonféren- tielles 58 en forme de V qui font saillie dans l'alésage afin d'assurer que la fibre est maintenue en place, mais sans serrer excessivement la fibre au point de l'endommager Comme mentionné précédemment, l'élément rapporté 32 est divisé dans un plan qui coïncide avec l'axe commun des cavités du moule. Chaque moitié de l'élément rapporté présente deux alésages 59 qui contiennent des ressorts 60 ayant pour fonction de séparer les moitiés de l'élément rapporté pour permettre à une fibre d'être introduite dans l'élément rapporté 32 et pour permettre à une virole moulée d'être enlevée de l'élé- ment rapporté Les moitiés de l'élément rapporté sont pressées l'une contre l'autre et maintenues en place lors de l'insertion de l'élément rapporté 32 dans l'alésage conique dans la seconde plaque à cavités 3. Des fibres sont introduites dans le moule par insertion des fibres dans les alésages 57 ménagés dans les éléments rapportés 32 Ces derniers sont ensuite placés dans la seconde plaque 3 à cavités, dans ses alésages coniques, afin que les moitiés des éléments rapportés soient comprimées l'une contre l'autre autour des fibres, les fibres étant maintenues en place par les gorges 58 La première plaque 2 à cavités est ensuite placée sur la seconde plaque 3 à cavités en même temps que les extrémités libres des fibres, faisant saillie vers l'extérieur, sont guidées vers l'inté- rieur des ouvertures 56 à l'aide des parties coniques 55 d'insertion, et jusque dans les évidements 14 de la plaque 1 à canaux principaux, laquelle est placée sur la première plaque 2 à cavités Les fibres sont alors avancées en étant centrées axialement à travers les cavités du moule, ce qui est réalisé par suite de la configuration des plaques à cavités, comme décrit précédemment Les trois plaques sont ensuite placées sur la plaque 4 de support afin que les fibres faisant saillie vers le bas soient conduites vers l'extérieur à travers les fentes 41 sur un côté du moule Les ergots 15, 27 et 33 de positionnement et les évidements 28, 34 et 42 de positionnement qui leur sont associés assurent le positionnement correct des plaques 1, 2, 3 et 4 les unes par rapport aux autres L'ensemble du moule est ensuite placé dans la machine de moulage sur la plaque inférieure fixe 6 et la plaque supérieure mobile 5 est abaissée sur l'ensemble du moule, après quoi le moulage peut commencer. On commence le moulage en introduisant des pastilles de résine thermodurcissable dans le cylindre chauffé de transfert de la machine de moulage Le composé de moulage à l'état fondu est ensuite refoulé sous pression à5 travers le système 11, 12 de canaux principaux dans la plaque 1 à canaux principaux et jusque dans la première plaque 2 à cavités en passant par les canaux verticaux 21 pour pénétrer dans le système de canaux secondaires 22 qui est usiné entre les première et seconde plaques à cavités Le composé de moulage pénètre alors en s'écoulant dans les cavités 24, 31 du moule, en passant par les canaux 23 des cavités dans la même interface entre les deux plaques, afin de former les viroles Comme mentionné précédemment, les canaux 23 des cavités aboutissent dans les cavités au diamètre extérieur de la collerette plus large 53 Un canal plus mince 26 de ventilation s'ouvre à une autre partie de ce diamètre extérieur, par exemple en opposition au canal 23 de cavité, afin que l'air puisse s'échapper durant le processus de moulage Ce canal est également usiné dans l'interface entre20 les deux plaques. La plaque inférieure fixe et chauffée 6 peut être placée légèrement audessus du plateau de la presse afin que les fibres puissent être incurvées contre le bord avant de la presse et maintenues dans un boîtier pendant le processus de25 moulage. Le moule est maintenu chauffé à une température constante durant le processus de moulage Le composé de moulage utilisé est avantageusement une résine thermodurcis- sable, car les résines thermodurcissables se ramollissent lorsqu'elles sont chauffées et elles commencent ensuite à durcir presque immédiatement A partir de l'instant o commence le cycle de moulage, il existe une courte période au cours de laquelle le composé s'écoule librement, suivie d'une gélatinisation et d'un durcissement du composé dans le moule,35 après quoi le produit moulé est enlevé alors qu'il est encore ll chaud Une période de mûrissement relativement longue est souvent demandée après que le moule a été vidé. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au moule décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Moule qui est conçu pour le moulage simultané de plusieurs viroles sur un nombre correspondant de fibres optiques, le moule étant constitué de plusieurs plaques qui5 sont conçues pour être insérées entre la plaque supérieure mobile et la plaque inférieure fixe d'une machine de moulage par transfert, les plaques comprenant une plaque ( 1) à canaux principaux, qui est conçue pour s'étendre contre la plaque supérieure mobile ( 5), une première plaque ( 2) à cavités, une10 seconde plaque ( 3) à cavités et une plaque ( 4) de support qui est conçue pour s'étendre contre la plaque inférieure fixe ( 6), la plaque à canaux principaux ayant un canal vertical ( 11) d'entrée qui est tourné vers la plaque supérieure et des canaux principaux ( 13) qui distribuent un composé de moulage et qui sont disposés dans l'autre face de la plaque à canaux principaux, la première plaque à cavités présentant des canaux verticaux ( 21) qui communiquent avec les canaux principaux ainsi qu'avec des canaux secondaires ( 22) qui sont prévus dans la première ou la seconde plaque à cavités et qui20 mènent à plusieurs premières et secondes cavités ( 24, 31) de moulage de viroles, qui coïncident entre elles et qui sont agencées en rangées dans les première et seconde plaques à cavités, respectivement, le moule étant caractérisé en ce que chacune des premières et secondes cavités est constituée d'alésages coaxiaux cylindriques respectifs ( 51, 52), qui coïncident entre eux, et d'un alésage cylindrique coaxial plus grand ( 53) formé dans l'une des plaques à cavités ou dans ces deux plaques, le plan de séparation entre les première et seconde plaques à cavités coïncidant avec l'alésage plus large; en ce que l'alésage cylindrique ou les alésages cylindriques formant la seconde cavité du moule dans la seconde plaque ( 3) à cavités est ou sont agencés dans un élément rapporté conique divisé ( 32) qui est inséré dans un alésage conique correspondant de la seconde plaque à cavités; en ce que l'élément rapporté ( 32) présente un alésage étroit ( 57) d'entrée qui est coaxial avec la cavité du moule et qui est conçu pour recevoir la fibre optique placée dans la surface extrême tournée vers la plaque ( 4) de support; et en ce que la plaque ( 4) de support présente des5 fentes étroites ( 41) de réception de fibres optiques qui sont tournées vers la seconde plaque à cavités et qui s'étendent depuis le centre de la plaque vers l'extérieur en direction d'un côté de celle-ci et coïncident avec une rangée d'alésages d'entrée ( 57) dans les éléments rapportés ( 32) de10 la seconde plaque à cavités, les fibres, avant une injection du composé de moulage dans le moule, étant introduites dans les éléments rapportés coniques et y étant maintenues fermement de façon à s'étendre dans une direction centrée à travers les cavités du moule et dans l'autre direction vers15 l'extérieur à travers les fentes dans la plaque de support. 2 Moule selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément rapporté conique ( 32) est divisé dans un plan qui passe par l'axe de la cavité du moule, et en ce qu'un moyen à ressort ( 60) est disposé dans un évidement ( 59) dans chacune des deux moitiés de l'élément rapporté afin de tendre à écarter les moitiés l'une de l'autre. 3 Moule selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première plaque ( 2) à cavités présente une ouver- ture ( 56) adaptée à une fibre qui est coaxiale et qui coïncide avec la première cavité du moule, et en ce que la plaque ( 1) à canaux principaux présente un évidement ( 14) qui coïncide avec l'ouverture ( 56) et dans lequel l'extrémité libre de la fibre pénètre. 4 Moule selon la revendication 3, caractérisé en ce que la partie conique ( 55) d'insertion est agencée dans la cavité ( 24) de moule de la première plaque ( 2) à cavités entre l'alésage cylindrique ( 51) et l'ouverture ( 56). Moule selon la revendication 4, caractérisé en ce que la première cavité ( 24) du moule est constituée d'un alésage situé dans un élément rapporté ( 25) qui est placé dans un alésage traversant dans la première plaque à cavités. 6 Moule selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'un moyen à couvercle ( 54), qui comprend la partie conique ( 55) d'insertion et l'ouverture ( 56), est5 agencé audessus de l'alésage cylindrique ( 51) dans la première plaque ( 2) à cavités. 7 Moule selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alésage d'entrée ( 57) situé dans l'élément rapporté ( 32) est pourvu de gorges ( 58) en forme de V, faisant saillie vers l'extérieur, qui s'étendent circonférentiellement dans l'alésage et qui ont pour fonction de maintenir la fibre en place dans l'élément rapporté.