Brevet FR3138622A1 — publié le 20240209

Titre : DISPOSITIF DE FERMETURE D’UN MOULE SOUS PRESSE Ce dispositif de fermeture d’un moule, comprenant au moins un organe de verrouillage (6) dudit moule adapté pour être montés sur un plateau supérieur (2) dudit moule, et ayant une position de verrouillage dans laquelle ledit plateau supérieur (2) est maintenu fixement par rapport à un plateau inférieur (3) dudit moule par coopération mutuelle entre l’au moins un organe de verrouillage (6) et ledit plateau inférieur (3), et une position de déverrouillage dans laquelle ledit plateau supérieur (2) est libre par rapport audit plateau inférieur (3), et un élément d’appui (7) monté en translation rectiligne sur ledit plateau supérieur (2) et adapté pour pousser l’au moins un organe de verrouillage (6) vers sa position de verrouillage lors d’une translation dudit élément d’appui (7) dans un premier sens et dans la position de déverrouillage lors d’une translation dudit élément d’appui (7) dans un deuxième sens opposé au premier sens. Figure pour l’abrégé : [Fig 1] DISPOSITIF DE FERMETURE D’UN MOULE SOUS PRESSE La présente invention concerne le domaine des moules sous pression par exemple les moules chauffants ou à injection de résine bi-composante, maintenus fermés par un moyen extérieur tel qu’une presse. Plus précisément, l’application visée porte sur les moules permettant la transformation des composites par voie liquide (LCM). Lors de la mise en œuvre de ces procédés, la résine qui a été injectée dans le moule est maintenue sous pression jusqu’à ce que son taux de réticulation soit jugé suffisant. La présente invention vise à constituer un dispositif de fermeture qui intervient sur le maintien de la fermeture du moule, en complément d’une presse utilisée classiquement. Techniques antérieures Pour qu’un moule reste étanche et ne s’ouvre pas sous l’effet de la pression appliquée à la résine pour assurer le bon remplissage de la cavité et la bonne conservation des propriétés de la matière de la pièce produite, notamment l’absence de porosité, il est connu de le placer sous presse. Cette solution est simple à mettre en place et peu onéreuse puisque les opérations de fermeture, maintien et ouverture du moule sont alors automatisées. Le choix de la presse est généralement défini par la taille de ses plateaux presseurs qui doit être supérieure ou égale à la taille du moule considéré, et par le besoin en effort de fermeture selon la résultante attendue des pressions appliquées dans le moule. Les solutions connues ont donc l’inconvénient qu’une presse peut avoir un plateau assez grand pour le besoin mais ne pas être capable de fournir un effort maximal suffisant pour assurer l’étanchéité du moule, ce qui contraint à choisir une autre presse ou à mettre en place un moyen complémentaire de bridage de l’ouverture du moule. Les moyens complémentaires connus ont habituellement pour désavantage le besoin de mise en place d’un système actif complexe et énergivore (vérins, moteurs …). Lorsque le moule doit être chauffé, ces moyens automatiques supportent difficilement l’utilisation en haute température du moule et nécessitent une gestion de leur pilotage (par la presse ou par un moyen extérieur par exemple). Il est connu de palier la complexité de ces moyens complémentaires automatiques par des moyens complémentaires manuels et purement mécaniques. Ces solutions comportent néanmoins la mise en place d’éléments de bridage à liaisons boulonnées ou dérivés, ce qui entraine des risques d’oxydation et de grippage importants, surtout dans le cas des montées en température, et donc une faible pérennité de ces assemblages. De plus, les solutions connues sont peu sécurisées par rapport à la problématique de devoir être manipulées à chaud pour ouvrir le moule et libérer au bon moment la pièce composite, ce qui diminue la maitrise du délai d’ouverture du moule et donc la bonne gestion du différentiel de dilatation entre la pièce et le moule lors de la phase de refroidissement. L’invention a pour but de pallier au moins certains des inconvénients précités et de proposer un dispositif de fermeture de moule entièrement mécanique et capable de cumuler des avantages de rapidité, simplicité et fiabilité pour sa mise en œuvre, et ce sur une grande plage de dimensions de moules. Au vu de ce qui précède, l’invention a pour objet un dispositif de fermeture d’un moule, comportant au moins un organe de verrouillage dudit moule adapté pour être monté sur un plateau supérieur dudit moule, et ayant une position de verrouillage dans laquelle ledit plateau supérieur est maintenu fixement par rapport à un plateau inférieur dudit moule par coopération mutuelle entre ledit au moins un organe de verrouillage et ledit plateau inférieur, et une position de déverrouillage dans laquelle ledit plateau supérieur est libre par rapport audit plateau inférieur, et un élément d’appui monté en translation rectiligne sur ledit plateau supérieur et adapté pour pousser l’au moins un organe de verrouillage vers sa position de verrouillage lors d’une translation dudit élément d’appui dans un premier sens et dans la position de déverrouillage lors d’une translation dudit élément d’appui dans un deuxième sens opposé au premier sens. De préférence, l’au moins un organe de verrouillage comportent deux éléments rotatifs montés libres en rotation sur le plateau supérieur de part et d’autre de l’élément d’appui. Par exemple, le dispositif comporte en outre des moyens de rappel en position de déverrouillage. Avantageusement, au moins certains des moyens de rappel en position de déverrouillage sont disposés sur l’élément d’appui et comportent un élément de rappel élastique adapté pour déplacer ledit élément d’appui dans le deuxième sens. Selon une forme de réalisation, l’élément de rappel élastique comporte un ressort travaillant en compression entre l’élément d’appui et le plateau supérieur. Dans un mode de réalisation, le ressort est disposé centralement dans l’élément d’appui. Avantageusement, au moins certains des moyens de rappel en position de déverrouillage sont disposés sur le ou les organes de verrouillage. Le dispositif peut prévoir en outre que les moyens de rappel en position de déverrouillage disposés sur le ou les organes de verrouillage comportent, pour chaque organe de verrouillage, un contrepoids transversal à l’au moins un organe de verrouillage et adapté pour pouvoir faire tourner ce dernier selon son axe de rotation propre vers l’élément d’appui de manière à positionner ledit au moins un organe de verrouillage dans sa position de déverrouillage sous l’effet de la gravité. De préférence, l’élément d’appui est adapté pour pouvoir pousser l’au moins un organe de verrouillage vers sa position de verrouillage lors de sa translation dans le premier sens sur une course comprise entre trois et dix millimètres. L’invention concerne également un dispositif dans lequel l’élément d’appui comporte une butée adaptée pour buter contre un méplat disposé sur chaque organe de verrouillage de manière à limiter la course dudit élément d’appui lorsqu’il translate dans le deuxième sens. L’invention sera mieux comprise à l’étude détaillée d’un mode de réalisation pris à titre d’exemple non limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels : représente le dispositif selon l’invention, en position de déverrouillage. représente le même dispositif en position de verrouillage. Description détaillée La illustre un dispositif de fermeture d’un moule selon l’invention, permettant la fermeture ou l’ouverture d’un moule. Le moule comporte un plateau supérieur 2 et un plateau inférieur 3. Le plateau inférieur 3 comporte une ouverture 4 bordée d’un rebord périphérique 5. Le dispositif 1 comporte au moins un organe de verrouillage 6 dudit moule. Le ou les organes 6 sont adaptés pour être montés sur le plateau supérieur 2, et ont une position de verrouillage, illustrée par la , dans laquelle ledit plateau supérieur 2 est maintenu fixement par rapport au plateau inférieur 3 par coopération mutuelle entre ledit ou lesdits organes de verrouillage 6 et ledit plateau inférieur 3, notamment avec le rebord 5, par exemple par crochetage, et une position de déverrouillage, illustrée par la , dans laquelle ledit plateau supérieur 2 est libre par rapport audit plateau inférieur 3. Le dispositif 1 comporte en outre un élément d’appui 7 monté en translation rectiligne sur ledit plateau supérieur 2. L’élément d’appui 7 comporte par exemple une plaque 10 à son extrémité supérieure, sensiblement parallèle au plateau supérieur 2. L’élément d’appui 7 est destiné à supporter une presse placée sur le plateau supérieur 2 pour maintenir celui-ci appuyé contre le plateau inférieur 3 pendant une transformation de composites par voie liquide dans le moule. Une telle presse fournit par exemple un effort de l’ordre de cinquante tonnes. Le placement de la presse sur l’élément d’appui 7 l’entraine en translation dans le deuxième sens sous l’effet du poids de la presse, c'est-à-dire vers la position de verrouillage. Ainsi, l’élément d’appui 7 est adapté pour pousser le ou les organes de verrouillage 6 vers leur position de verrouillage lors d’une translation dudit élément d’appui 7 dans un premier sens et dans la position de déverrouillage lors d’une translation dudit élément d’appui 7 dans un deuxième sens opposé au premier sens. Ainsi, le dispositif 1 est une solution purement mécanique, mise en action automatiquement par le mouvement de fermeture de la presse. Cette solution assure un complément de maintien du plateau supérieur 2 par rapport au plateau inférieur 3, et relâche ce maintien lorsque la presse s’ouvre complètement. De plus, la mise en place de cette solution ne nécessite qu’un aménagement simple sur le moule, sans besoin de modifier les dimensions de la presse, alors que dans les dispositifs de l’art antérieur, un plateau supérieur trop grand entraîne parfois une pression insuffisante de la presse pour maintenir ledit plateau fermé à l’encontre de la remontée engendrée par l’injection en phase liquide, donc le besoin d’un changement complet du moule ou de la presse, ou un moyen de fermeture supplémentaire est à prévoir. De préférence, le ou les organes de verrouillage 6 comportent deux éléments rotatifs montés libres en rotation sur le plateau supérieur de part et d’autre de l’élément d’appui 7. Grâce à l’au moins un organe de verrouillage 6 formé de deux éléments rotatifs, un embout 8 de l’élément d’appui 7 passe au milieu des deux éléments rotatifs placés symétriquement de part et d’autre dudit élément d’appui 7, et les écarte l’un de l’autre de manière à les positionner en position de verrouillage lors d’une course dans le premier sens, c'est-à-dire lors de son déplacement vers le bas du moule à partir de la position de déverrouillage de la . La présence de deux éléments rotatifs permet d’équilibrer les forces en compression sur l’élément d’appui 7 et d’éviter que celui-ci soit en flexion avec une reprise d’effort trop importante dans le cas d’un unique organe de verrouillage 6. Le dispositif 1 peut comporter en outre des moyens de rappel en position de déverrouillage 9, 12. Ainsi, s’il ne subit pas d’appui par le poids d’une presse, l’élément d’appui 7 remonte automatiquement et maintien le ou les organes de verrouillage 6 en position de déverrouillage grâce aux moyens de rappel en position de déverrouillage 9,12, ce qui évite à un opérateur une manipulation à chaud de pièces potentiellement brulantes (de l’ordre de cent à cent-vingt degrés Celsius). Avantageusement, au moins certains des moyens de rappel en position de déverrouillage 9,12 sont disposés sur l’élément d’appui 7 et comportent un élément de rappel élastique 9 adapté pour déplacer ledit élément d’appui 7 dans le deuxième sens. L’élément de rappel élastique 9 permet d’assister automatiquement le retour vers la position de déverrouillage, et fournit un élément d’appui 7 simple à installer, puisqu’il comporte directement l’élément de rappel élastique 9. L’élément de rappel élastique 9 comporte par exemple tout élément susceptible de fournir un renvoi élastique de par sa structure : ressort, matériau élastiquement compressible ou étirable de type résine ou élastomère, lamelle, élastique… Selon une forme de réalisation, l’élément de rappel élastique 9 comporte un ressort travaillant en compression entre l’élément d’appui 7 et le plateau supérieur 2. Un tel ressort facilite l’assemblage car il est susceptible d’être positionné très facilement avec le reste du dispositif 1 sur le plateau supérieur 2. Dans un mode de réalisation, le ressort est disposé centralement dans l’élément d’appui 7, ce qui facilite son positionnement et diminue l’encombrement du dispositif 1. Avantageusement, au moins certains des moyens de rappel en position de déverrouillage 9,12 sont disposés sur l’au moins un organe de verrouillage 6. Cette disposition permet d’ajouter des moyens complémentaires de rappel en position de déverrouillage pour démultiplier leur effet. Les moyens de rappel en position de déverrouillage 9,12 disposés sur le ou les organes de verrouillage 6 comportent par exemple, pour chaque organe de verrouillage 6, un contrepoids 12 transversal à l’au moins un organe de verrouillage 6 et adapté pour pouvoir faire tourner ce dernier selon son axe de rotation propre vers l’élément d’appui 7 de manière à positionner le ou les organes de verrouillage 6 dans leur position de déverrouillage sous l’effet de la gravité. Le contrepoids 12 facilite ainsi mouvement de l’élément d’appui 7 dans le premier sens, ce qui permet de donner à l’au moins un organe de verrouillage 6 une position naturelle en l’absence de presse qui est sa position de déverrouillage, et également d’assister les autres moyens de rappel en position et donc de diminuer leur encombrement. A défaut de contrepoids 12, l’opérateur peut également appuyer sur le ou les organes de verrouillage 6 pour les mettre en position de déverrouillage. Le ou les organes de verrouillage 6 comportent par exemple des extrémités coudées 13 adaptées pour crocheter le rebord 5 lorsqu’ils sont repoussés par l’élément d’appui 7, ce qui les maintient dans la position de verrouillage et bloque le plateau supérieur 2 par rapport au plateau inférieur 3. La force supportée par le ou les organes de verrouillage 6 est par exemple de l’ordre de cent kilonewtons. Les éléments rotatifs sont par exemple montés sur des liaisons pivots 14 sur le plateau supérieur 2, directement ou via une pièce d’interface comportant des moyens de fixation 15 pour positionner le dispositif 1 sur le plateau supérieur 2. Ces moyens de fixation 15 comportent par exemple des trous permettant d’accéder à des vis de montage pour installer un ensemble pré assemblé du dispositif 1 sur le moule (par exemple par goupillage et/ou vissage), et permettent aussi de faciliter son extraction dudit moule. De préférence, l’élément d’appui 7 est adapté pour pouvoir pousser le ou les organes de verrouillage 6 vers leur position de verrouillage lors de sa translation dans le premier sens sur une course comprise entre trois et dix millimètres. Cela permet que la position de verrouillage puisse être maintenue sur plusieurs millimètres de course de l’élément d’appui 7. Cette course est permise par exemple par un bord plan 16 de l’embout 8, s’étendant longitudinalement selon le premier sens, suivi d’un bord transversal 17 de l’embout 8, qui sont adaptés pour coopérer avec des retraits 18 sur les extrémités coudées 13. Ainsi, même lors d’un écartement (par exemple lors de l’injection liquide dans le moule, d’une dilatation ou d’un refroidissement entrainant une polymérisation en fin d’injection), même si le plateau supérieur se soulève à l’encontre de la presse et entraîne par la même l’élément d’appui 7 vers le haut, c'est-à-dire dans le deuxième sens, il n’y a pas immédiatement de déverrouillage du ou des organes de verrouillage 6, puisque le verrouillage est maintenu tout le long du bord plan 16 tant qu’il est en contact avec le retrait 18. Tant que l’élément d’appui 7 remonte sur les premiers millimètres, la position verrouillée est maintenue, ce qui permet de pallier les problématiques de soulèvement de la presse. On prévoit ainsi une course morte de l’élément d’appui 7 d’environ cinq millimètres, ce qui est généralement plus que l’écart qui est créé par exemple par refroidissement à la fin de la polymérisation. L'invention concerne également un dispositif dans lequel l’élément d’appui 7 comporte une butée 19 adaptée pour buter contre un méplat 20 disposé sur chaque organe de verrouillage 6 de manière à limiter la course dudit élément d’appui 7 lorsqu’il translate dans le deuxième sens. La coopération de la butée 19 et du méplat 20 permet également de faciliter le retour en position de déverrouillage lors du soulèvement de l’élément d’appui 7 dans le deuxième sens. On réalise ainsi un dispositif 1 uniquement mécanique qui fonctionne automatiquement avec le positionnement de la presse sans besoin de manipulation par un opérateur, qui peut être installé sur un moule préexistant et qui est composé de pièces relativement simples et peu onéreuses à fabriquer. Dispositif (1) de fermeture d’un moule, comportant au moins un organe de verrouillage (6) dudit moule adapté pour être monté sur un plateau supérieur (2) dudit moule, et ayant une position de verrouillage dans laquelle ledit plateau supérieur (2) est maintenu fixement par rapport à un plateau inférieur (3) dudit moule par coopération mutuelle entre ledit au moins un organe de verrouillage (6) et ledit plateau inférieur (3), et une position de déverrouillage dans laquelle ledit plateau supérieur (2) est libre par rapport audit plateau inférieur (3), et un élément d’appui (7) monté en translation rectiligne sur ledit plateau supérieur (2) et adapté pour pousser l’au moins un organe de verrouillage (6) vers sa position de verrouillage lors d’une translation dudit élément d’appui (7) dans un premier sens et dans la position de déverrouillage lors d’une translation dudit élément d’appui (7) dans un deuxième sens opposé au premier sens. Dispositif (1) selon la revendication 1, dans lequel l’au moins un organe de verrouillage (6) comporte deux éléments rotatifs montés libres en rotation sur le plateau supérieur (2) de part et d’autre de l’élément d’appui (9). Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant en outre des moyens de rappel en position de déverrouillage (9,12). Dispositif (1) selon la revendication 3, dans lequel au moins certains des moyens de rappel en position de déverrouillage (9,12) sont disposés sur l’élément d’appui (7) et comportent un élément de rappel élastique (9) adapté pour déplacer ledit élément d’appui (7) dans le deuxième sens. Dispositif (1) selon la revendication 4, dans lequel l’élément de rappel élastique (9) comporte un ressort travaillant en compression entre l’élément d’appui (7) et le plateau supérieur (2). Dispositif (1) selon la revendication 5, dans lequel le ressort est disposé centralement dans l’élément d’appui (7). Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins certains des moyens de rappel en position de déverrouillage (9,12) sont disposés sur l’au moins un organe de verrouillage (6). Dispositif (1) selon les revendications 2 et 7, dans lequel les moyens de rappel en position de déverrouillage (9,12) disposés sur l’au moins un organe de verrouillage (6) comportent, pour chaque organe de verrouillage (6), un contrepoids (12) transversal à l’au moins un organe de verrouillage (6) et adapté pour pouvoir faire tourner ce dernier selon son axe de rotation propre vers l’élément d’appui (7) de manière à positionner l’au moins un organe de verrouillage (6) dans sa position de déverrouillage sous l’effet de la gravité. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’élément d’appui (7) est adapté pour pouvoir pousser l’au moins un organe de verrouillage (6) vers sa position de verrouillage lors de sa translation dans le premier sens sur une course comprise entre trois et dix millimètres. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’élément d’appui (7) comporte une butée (19) adaptée pour buter contre un méplat (20) disposé sur chaque organe de verrouillage (6) de manière à limiter la course dudit élément d’appui (7) lorsqu’il translate dans le deuxième sens.