Brevet FR2710288A1 — publié le 19950331

La présente invention concerne les presses de compression, qui sont utilisées en particulier pour le moulage de pièces sous pression. Ces presses de compression comportent une matrice inférieure ou moule qui coopère avec une matrice supérieure ou poinçon qui se déplace en translation verticale. La matrice inférieure ou moule doit subir plusieurs opérations de préparation avant la fermeture. Ainsi, il faut nettoyer les parois du moule, disposer une peinture de fond de moule ou "gel coat", étuver et sécher cette peinture de fond de moule, mettre en place un tissu d'habillage ou squelette et introduire une résine polymérisable. Les moules sont lourds, ils peuvent peser plusieurs tonnes et leur positionnement précis dans la presse est long et difficile si bien que toutes les opérations de préparation précitées du moule sont réalisées dans la presse en laissant le moule en position. Il en résulte des temps morts importants dans le fonctionnement de la presse, ce qui réduit fortement la capacité de production. De plus, ces opérations de préparation sont pénibles, car il faut travailler sous la matrice supérieure ou poinçon. Il est donc souhaitable de pouvoir effectuer les opérations de préparation du moule à l'extérieur de la presse, en évitant de déplacer ce dernier. A cet effet, l'invention a pour objet un moule composite constitué d'un élément supérieur ou conteneur et d'un élément inférieur ou support. L'élément supérieur comporte une partie centrale creuse dont le profil intérieur correspond à la forme de la pièce à fabriquer et dont la base présente une forme prismatique convergeant vers le bas, et une coLlerette rectangulaire supérieure destinée à recevoir la matrice supérieure de la presse et à évacuer le conteneur de brillance après la polymérisation. L'élément inférieur est de forme générale cubique et présente dans sa face supérieure, une cavité centrale de forme prismatique correspondant à la forme de la base de l'élément supérieur. De cette manière, on peut réaliser deux éléments qui s'adaptent l'un à l'autre à la forme prismatique de base de l'élément supérieur et de la cavité de l'élément inférieur réalisant un autocentrage des deux éléments lors de leur assemblage. L'élément supérieur présente des parois d'épaisseur relativement faible et son poids peut donc être réduit à 20 kg par exemple, suivant les dimensions de la pièce. L'élément inférieur, qui reste en place sous la presse est destiné à absorber les contraintes pendant l'opération de compression. L'élément supérieur ou conteneur de brillance peut entre réalisé en béton composite revêtu sur sa face supérieure d'un film de brillance restituant l'aspect d'une pièce finie. Par ailleurs, selon une autre caractéristique de l'invention, la collerette du conteneur présente des échancrures destinées au passage de colonnes de guidage, destinées au guidage de la matrice supérieure ou poinçon par rapport à la matrice inférieure et au réglage de l'épaisseur de la pièce à fabriquer. Selon une autre caractéristique de l'invention, le support comporte des dispositifs d'éjection ou dévêtisseurs destinés à soulever l'élément supérieur de moule placé dans sa cavité centrale. Ces dévêtisseurs permettent d'enlever facilement le conteneur du support lorsque l'opération de compression est terminée. Avantageusement, ces dispositifs d'éjection sont constitués par des conduits verticaux débouchant dans la cavité centrale et reliés à une source de gaz sous pression, tel que de l'air comprimé. Selon un premier mode de réalisation, le support est réalisé en béton époxy. Dans ce cas, il peut comporter un dispositif de chauffage constitué par des conduites de fluide caloporteur. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, le support constitué par une enceinte remplie de fluide sous pression, tel que de l'huile. Dans ce cas, il peut comporter à sa partie supérieure une plaque support d'élément supérieur en acier. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig.l représente en vue de dessus un conteneur selon l'invention; - la Fig.2 est une vue en coupe selon la ligne 2-2 de la figure 1; - les Fig.3 et 4 représentent en coupe verticale et en vue de dessus, un premier mode de réalisation d'un moule composite selon l'invention; - les Fig.5 et 6 représentent, en coupe verticale et en vue de dessus, un deuxième mode de réalisation d'un moule composite selon l'invention; et - la Fig.7 illustre l'utilisation de moules composites selon l'invention. On voit sur les Fig. 1 et 2, un conteneur constituant l'élément supérieur d'un moule. Il présente une partie centrale creuse 1 dont le profil intérieur correspond à la forme de la pièce à fabriquer. La base 2 de cette partie centrale creuse 1 est de forme prismatique convergeant vers le bas. A sa partie supérieure, ce conteneur comporte une collerette périphérique rectangulaire 3 qui constitue la face d'appui de la matrice supérieure ou poinçon. Avantageusement, ce conteneur est réalisé en béton composite et sa face supérieure est revêtue d'un film ou peau de brillance 4. Cette peau de brillance est destinée à restituer le niveau de brillance désiré pour la face extérieure de la pièce à fabriquer. Cette peau de brillance 4 peut être réalisée en matériau composite, ou en métal embouti, usiné ou mécanosoudé, par électrodéposition etc. La collerette 3 présente quatre échancrures 5 dans son bord périphérique, elles sont destinées au passage de colonnes de guidage du moule. La Fig.3 représente un premier mode de réalisation d'un moule composite en coupe en position dans une presse et la Fig.4 représente ce moule composite en vue de dessus. La presse comporte une matrice supérieure ou poinçon 6 qui est en position verticale en appui sur la collerette 3 du conteneur 7 avec interposition d'un joint torique 10 de compression souple. Le conteneur 7 est placé dans un élément inférieure ou support de moule 8 qui est de forme générale cubique et présente dans sa face supérieure une cavité centrale de forme prismatique convergeant vers le bas. Cette forme correspond à la forme de la base du conteneur 7. Dans ce mode de réalisation, le support est essentiellement constitué d'une enceinte 9 remplie d'huile. Cette enceinte 9 est par exemple en acier et comporte une canalisation 11 d'alimentation en huile sous pression munie d'une vanne 12. Cette vanne 12 sert à la mise en pression du moule et à la circulation d'un fluide de régulation de la température, elle est fermée lors de la compression de la presse. Cette enceinte d'huile 9 comporte sur sa face supérieure une plaque 13 en acier qui recouvre l'enceinte 9 et est fixée sur cette dernière avec interposition d'un point tonique 14 d'étanchéité. Cette étanchéité est nécessaire pour le fonctionnement 10 des dispositifs d'éjection du conteneur 7. Ces dispositifs destinés à séparer le conteneur 7 du support 8 sont constitués par un dévêtisseur pneumatique comprenant des conduites d'air comprimé 15 débouchant dans la cavité support 8 sous le conteneur 7. On voit sur la Fig.4 des colonnes 16 servant au guidage du support 8 et du poinçon 6 et au réglage de l'épaisseur de la pièce qui est représentée en 17 sur la Fig.3. Les Fig.5 et 6 correspondent aux figures 3 et 4 et représentent un autre mode de réalisation du moule composite. Dans ce mode de réalisation, le support 8 est en béton époxy, il peut comporter des conduites de circulation d'un fluide caloporteur pour la régulation de sa température. I1 comporte également un dévêtisseur pneumatique 15. La Fig.7 illustre l'utilisation de moules composites selon l'invention. Le support 8 reste toujours en position dans la presse. Toutes les opérations de préparation s'effectuent dans les conteneurs 7 à l'extérieur de la presse. Comme le temps de préparation est plus élevé que le temps de fonctionnement de la presse, on prévoit plusieurs postes de préparation. Ainsi, par exemple, on peut prévoir quatres postes de préparation A,B,C et D pour une seule presse 21. Si le temps de pressage est de 5 mn, chaque poste aura une durée de travail de 5 mn également. Les différentes opérations à réaliser sont réparties pour que le temps de travail de chaque poste soit au plus de 5 mn. Par exemple, au poste A, on nettoie les parois du conteneur 7, au poste B, on met en place le "gel coat", au poste C, on étuve et on sèche le "gel coat" et au poste D, on met en place le tissu d'habillage et l'on introduit la résine. Le conteneur est alors prêt et il est placé dans le support 8 disposé dans la presse 21. La mise en place est rapide et précise grâce à la forme prismatique de la base du conteneur et de la cavité centrale du support. La presse est fermée, puis réouverte 5 mn après. On utilise alors le dévêtisseur pneumatique pour séparer le conteneur du support. Le conteneur peut alors être enlevé de la presse et envoyé sur d'autres machines 22 pour d'autres opérations. A la fin des opérations effectuées sur la pièce placée dans le conteneur et démoulée, les conteneurs vides sont renvoyés à une file de réserve en attendant de repasser au poste A. L'invention peut être mise en oeuvre dans des presses de tous types, par exemple de type RTM ou SMC ou des presses d'emboutissage de tôles avec précuisson d'une peinture de surface. On voit que l'invention permet de faire fonctionner les presses de compression à leur cadence maximale, les temps morts dûs à la préparation du moule étant supprimés. Les supports restent en place dans les presses et les conteneurs mobiles peuvent subir plusieurs opérations de pressage dans des presses différentes; il suffit que la forme de la cavité centrale du support soit la même pour toutes les presses. Le coût de l'outillage est fortement réduit puisque les conteneurs mobiles sont d'un faible prix de revient par rapport aux moules classiques. On peut facilement fabriquer des pièces de formes différentes sur une même presse, puisqu'il suffit de changer de conteneur. Ceci permet en particulier de faire des modifications ou "restyling" des pièces. L'utilisation des conteneurs mobiles permet également d'attendre le refroidissement de la pièce pour effectuer son démoulage. REVENDICATIONS 1. Elément supérieur de matrice inférieure ou moule de presse à compression, caractérisé en ce qu'il comporte une partie centrale creuse (1) dont le profil intérieur correspond à la forme de la pièce à fabriquer et dont la base (2) présente une forme prismatique convergeant vers le bas, et une collerette rectangulaire (3) supérieure destinée à recevoir la matrice supérieure de la presse et à évacuer le conteneur de brillance après polymérisation. 2. Elément supérieur de moule selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est réalisé en béton composite revêtu sur sa face supérieure d'un film de brillance (4). 3. Elément supérieur de moule selon la revendication 1, caractérisé en ce que la collerette (3) présente des échancrures (5) destinées au passage de colonnes de guidage. 4. Elément inférieur de matrice inférieure ou moule, destiné à recevoir un élément supérieur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est de forme générale cubique et présente dans sa face supérieure, une cavité centrale de forme prismatique correspondant à la forme de la base de l'élément supérieur. 5. Elément inférieur de matrice inférieure ou moule, destiné à recevoir un élément supérieur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte des dispositifs d'éjection ou dévêtisseurs (15) destinés à soulever l'élément supérieur (7) de moule placé dans sa cavité centrale. 6. Elément inférieur de matrice inférieure ou moule, destiné à recevoir un élément supérieur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les dispositifs d'éjection sont constitués par des conduits verticaux (15) débouchant dans la cavité centrale et reliés à une source de gaz sous pression. 7. Elément inférieur de matrice inférieure ou moule, destiné à recevoir un élément supérieur selon 1 a revendication 4, caractérisé en ce qu'il est réalisé en béton époxy. 8. Elément inférieur de matrice inférieure ou moule, destiné à recevoir un élément supérieur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de chauffage constitué par des conduites de fluide caloporteur. 9. Elément inférieur de matrice inférieure ou moule, destiné à recevoir un élément supérieur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est constitué par une enceinte (9) remplie de fluide sous pression, tel que de l'huile. 10. Elément inférieur de matrice inférieure ou moule, destiné à recevoir un élément supérieur selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte à sa partie supérieure une plaque support (13) d'élément supérieur en acier. 11. Matrice inférieure de presse à compression, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'un élément inférieur ou support selon l'une des revendications 4 à 10 et d'un élément supérieur ou conteneur selon l'une des revendications 1 à 3.