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Procédé de fabrication de moules pour le moulage par compression d'objets en caoutchouc et analogues.
La présente invention concerne un procédé de fabrication de moules pour le moulage avec compression d'objets en caout- chouc ou éventuellement en toute autre matière qui peut être moulée avec compression d'une manière analogue et le but de l'invention est de faciliter et de rendre moins coûteuse la fa- brication de ces moules dé compression. Les moules suivant l'in- vention se sont montrés appropriés pour un court pressage à chaud de caoutchouc non-vulcanisé, qui est insuffisant pour vul- caniser ce dernier, et pour un refroidissement subséquent rela- tivement rapide du caoutchouc Comprimé non-vulcanisé dans le moule.
Tandis que les moules de vulcanisation utilisés jusqu'à présent ont été faits d'une ou de plusieurs pièces d'acier ou d'une matière analogue par fraisage, limage ou un autre traitement
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détachant des coupeaux, ce qui est relativement coûteux, les moules pour compression suivant la présente invention sont faits d'une manière beaucoup plus simple et moins coûteuse et avec l'exactitude nécessaire pour le moulage par compression de détails sur du caoutchouc non-vulcanisé, pour former par exemple des chaussures de caoutchouc.
L'invention sera expliquée plus en détail dans la suite avec référence aux dessins annexés.
Les fig. 1 et 2 montrent une coupe longitudinale et un plan respectivement d'un moule construit conformément à l'in- vention et destiné à 'être employé soit directement comme moule pour le moulage avec compression de la semelle intérieure d'une chaussure en caoutchouc, soit comme moule pour le moulage par compression d'une tale en vue d'obtenir un moule pour la semel- le intérieure en question.
Les fig. 3 et 4 montrent des coupes par les lignes III- III et IV-IV respectivement de la fig. 2.
Les fig. 5 et 6 montrent en coupe différentes phases de l'emploi du sytème de moule représenté aux fig. 1 à 4; comme moule pour le moulage avec compression d'une tôle en vue d'ob- tenir un moule qui convient mieux comme moule de la semelle intérieure en question que le système de moule proprement dit.
La fige 7 montre la tôle moulée par compression à l'aide du système de moule.
Les fig. 8 et 9 montrent des coupes transversales de cette tôle par les lignes VIII - VIII et IX - IX respectivement de la fig. 7.
Si l'on se reporte aux fig. 1, à 4, le système de moule représenté comme exemple sur celles-ci est constitué par cinq pièces 1 à 5 de tôle qui ont été découpées, superposées et fixées l'une à l'autre par exemple par rivure, soudure par
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points etc.. de façon à former une plaque comportant dans sa face supérieure une cavité de profondeur variant par gradins.
Cette cavité sert de cavité de moulage et sa forme correspond approximativement à celle de la semelle intérieure à fabriquer.
La cavité correspond donc approximativement, en vue en plan, à la forme de la semelle intérieure telle qu'elle est vue en plan et pour ce qui concerne la profondeur elle varie approxima- tivement en concordance avec l'épaisseur variable de matière que la semelle intérieure est destinée à présehter. Ce système de moule est extrêmement simple et peu coûteux à fabriquer.
En général toutefois, ce système de moule ne sera pas employé directement comme moule pour le moulage avec compression de la semelle intérieure en caoutchouc non-vulcanisé, parce que la cavité de moulage de ce système de moule est relativement brut à cause de sa profondeur variant par gradins et parce que le caoutchouc serait susceptible de pénétrer dans les joints entre les tôles constituant le système de moule. Mais conformément à la présente invention, il a été trouvé extrêmement avantageux d'employer ce système de moule comme mâule pour le moulage par compression d'une tôle d'une solidité appropriée, (par exemple une tôle de métal d'étirage ou une feuille d'une matière analo- gue), en vue d'obtenir un moule pour le moulage par compression de la semelle intérieure.
Les fige 5 et 6 montrent à titre d'exemple comment ce moulage par compression de la tôle 6 est effectué. Suivant cet exemple, la tôle 6 est placée sur un cous- sinet de presse 7 déformable élastiquement ou plastiquement, et au-dessus de la tôle 6 le système de moule représenté aux fig.
1 à 4 et désigné d'une manière générale par 8 est placé sens dessus dessous, c'est-à-dire avec le côté ouvert de la cavité de moulage tourné vers le bas contre la tôle 6, après quoi, le système de moule 8 est pressé, au moyen d'un plongeur ou d'un plateau de presse 9 agissant sur le système par le dessus, con-
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tre la tôle 6 reposant sur le coussinet de presse 7.
La tôle es ainsi pressée dans la cavité du moule du système 8 par le coussinet de presse déformable 7 et prend sa forme à partir de cette cavité de moule, les transitions représentées dans le système de moule 8 par les bords des tôles formant entre autres les gradins de la cavité, étant toutefois adoucies et arron- dies dans la tôle 6, comme cela résulte de l'aspect final de celle-ci après le pressage (cf. fig. 7 à 9).
Un moulage de tôle par compression de ce genre est con- nu en lui-même et pour sa réalisation on emploie généralement des coussinets de presse en caoutchouc vulcanisé. Mais pour ce qui concerne la présente invention, on a trouvé préférable d'employer une composition de caoutchouc non-vulcanisée, de dureté et de ductilité appropriée pour le coussinet de presse 7. Une composition de ce genre n'est en général pas difficile à obtenir. Des compositions à pourcentage relativement bas de caoutchouc, par exemple 30% en poids, le reste consistant en des charges qui rendent le caoutchouc relativement peu ductile, telles que le carbonate de magnésium, la china-clay etc. ont été trouvées particulièrement appropriées. Parfois de certaines quantités de matières fibreuses se sont montrées appropriées comme charges dans ce but.
Après l'opération de pressage, le caoutchouc est enlevé et peut être réutilisé après déformation convenable. !j'avantage de l'emploi de caoutchouc non-vulcanisé pour le coussinet de presse est que le caoutchouc non-vulcani- sé est plus simple à employer et épouse la forme du système de moule dans une plus forte mesure que le caoutchouc vulcanisé, même si ce dernier est souple et a la forme d'une vessie rem- plie de gaz ou de liquide. De plus le caoutchouc non-vulcanisé est plus simple et moins coûteux à fabriquer et peut être utilisé après de simples déformations par laminage, projection ou analogues, pendant un temps pratiquement illimité, tandis
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que des coussinets de presse en caoutchouc vulcanisé sont ra- pidement usés.
Comme on l'a indiqué déjà, les parties brutes et les irrégularités représentées par les bords des tôles du système de moule 8 sont habituellement adoucies ou arrondies dans la tôle 6 moulée par compression. Un traitement du système de moule 8, par exemple par chanfreinage ou arrondissement des bords des tôles, spécialement si on emploie de la tôle relati- vement épaisse pour constituer ce système peut 'être approprié dans certains cas mais cela ne change rien à la construction générale du système de moule envisagé. lors de l'utilisation de la tôle 6 qui a été moulée par compression à partir du système de moule 8 de la manière décrite ci-dessus, comme moule pour le moulage par compression de la semelle intérieure, cette tôle6peut être laissée sur le système de moule 8 de telle,
manière que ce dernier peut 'être utilisé pendant l'opération de pressage comme base de support pour le moule de compression formé par la tôle 6, comme on l'a indiqué à la fig. 8. Au lieu d'opérer de cette manière, on peut enlever le système de moule 8 et le remplacer par une autre matière 10, comme on l'a indiqué à la fige 9. Cette matière 10 peut être par exemple du cuir dur qui est fixé par moulage à l'arrière de la tôle 6 façonnée, d'une manière connue en elle-même.
Comme cela résulte des dessins annexés et de la des- cription qui précède, l'invention présente entre autres l'a- vantage que le système de moule 8 à partir duquel le moule final de compression 6 est moulé, a la forme générale d'une plaque mince et plate. Il est a remarquer que l'épaisseur de la matière du système de moule 8 à l'endroit où elle est la plus grande, ne doit pas être plus grande ou doit être plus
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grande seulement d'une manière négligeable que la plus grande épaisseur de matière du détail destiné à être moulé par com- pression dans la tôle 6.
Par exemple la cavité de moulage du système de moule 8, qui varie de profondeur en gradins, peut s'étendre entièrement à travers le système au point ou aux points où le détail à mouler par compression dans la tôle fa- çonnée 6 a sa plus grande épaisseur de matière. la forme géné- rale plate et mince de moules de compression fabriqués suivant la présente invention rend facile d'effectuer le' pressage à chaud du caoutchouc dans les moules entre des plaques de pres- sage chauffées et le refroidissement des moules et des objets pressés à chaud restant dans ceux-ci entre des plaques de pres- sage à froid.
Bien que le moule de compression représenté à titre d'exemple seulement aux dessins soit spécialement destiné à la fabrication de la semelle intérieure d'une chaussure en caout- chouc, l'invention n'est pas limitée à ceci, vu que les moules peuvent naturellement 'être faits de façon à convenir aussi bien pour d'autres détails tels que des coquilles de talons pour des chaussures en caoutchouc.
Bien que l'invention s'efforce essentiellement de simplifier et de rendre moins coûteuse la fabrication de pièces en caoutchouc non-vulcanisé, les moules fabriqués conformément à la présente invention peuvent fort bien 'être utilisés, si oh le juge approprié ou désirable, pour le moulage par compression et éventuellement aussi la vulcanisation d'objets façonnés en caoutchouc ou de pièces de ceux-ci, par exemple d'objets industriels en caoutchouc et de semelles, de talons, de jouets etc. en caoutchouc ou éven- tuellement en une autre matière moulable de façon analogue.
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A method of manufacturing molds for compression molding of rubber articles and the like.
The present invention relates to a process for the manufacture of molds for the compression molding of articles made of rubber or possibly any other material which can be compression molded in a similar manner and the object of the invention is to facilitate and to make the manufacture of these compression molds less expensive. The molds according to the invention have been shown to be suitable for a short hot pressing of unvulcanized rubber, which is insufficient to vulcanize the latter, and for a subsequent relatively rapid cooling of the unvulcanized compressed rubber in it. the mold.
While the vulcanizing molds used heretofore have been made from one or more pieces of steel or the like by milling, filing or other processing
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releasing chips, which is relatively expensive, the compression molds according to the present invention are made in a much simpler and less expensive manner and with the accuracy necessary for the compression molding of details on unvulcanized rubber, for example to form rubber shoes.
The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings.
Figs. 1 and 2 show a longitudinal section and a plan respectively of a mold constructed in accordance with the invention and intended to be employed either directly as a mold for the compression molding of the insole of a rubber shoe, or as a mold for the compression molding of a tale to obtain a mold for the insole in question.
Figs. 3 and 4 show sections through lines III-III and IV-IV respectively of FIG. 2.
Figs. 5 and 6 show in section different phases of the use of the mold system shown in FIGS. 1 to 4; as a mold for the compression molding of a sheet to obtain a mold which is more suitable as a mold of the insole in question than the mold system itself.
Fig 7 shows the sheet metal compression molded using the mold system.
Figs. 8 and 9 show cross sections of this sheet by the lines VIII - VIII and IX - IX respectively of FIG. 7.
If we refer to fig. 1, to 4, the mold system shown as an example thereon consists of five pieces 1 to 5 of sheet metal which have been cut out, superimposed and fixed to each other for example by riveting, welding by
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points etc ... so as to form a plate comprising in its upper face a cavity of varying depth in steps.
This cavity serves as a molding cavity and its shape approximately corresponds to that of the insole to be manufactured.
The cavity therefore corresponds approximately, in plan view, to the shape of the insole as seen in plan and as regards the depth it varies approximately in accordance with the varying thickness of material that the sole interior is intended for preheating. This mold system is extremely simple and inexpensive to manufacture.
In general, however, this mold system will not be used directly as a mold for compression molding of the unvulcanized rubber insole, because the mold cavity of this mold system is relatively raw due to its varying depth. by steps and because the rubber would be liable to penetrate into the joints between the sheets constituting the mold system. In accordance with the present invention, however, it has been found to be extremely advantageous to employ this mold system as a plug for the compression molding of a sheet of suitable strength, (for example a sheet of metal drawing or a sheet. of a similar material), in order to obtain a mold for the compression molding of the insole.
Figures 5 and 6 show by way of example how this compression molding of the sheet 6 is carried out. According to this example, the sheet 6 is placed on an elastically or plastically deformable press pad 7, and above the sheet 6 the mold system shown in FIGS.
1 to 4 and generally designated 8 is placed upside down, i.e. with the open side of the mold cavity facing downward against sheet 6, after which the mold system 8 is pressed, by means of a plunger or a press plate 9 acting on the system from above, con-
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be the sheet 6 resting on the press pad 7.
The sheet is thus pressed into the mold cavity of the system 8 by the deformable press pad 7 and takes its shape from this mold cavity, the transitions represented in the mold system 8 by the edges of the sheets forming among others the steps of the cavity, being however softened and rounded in the sheet 6, as results from the final appearance of the latter after pressing (see fig. 7 to 9).
Such a compression sheet metal molding is known in itself, and vulcanized rubber press pads are generally employed for its production. However, with regard to the present invention, it has been found preferable to employ an unvulcanized rubber composition of suitable hardness and ductility for the press pad 7. Such a composition is generally not difficult to produce. get. Relatively low percentage rubber compositions, for example 30% by weight, the remainder consisting of fillers which render the rubber relatively poorly ductile, such as magnesium carbonate, china clay etc. have been found particularly suitable. Sometimes certain amounts of fibrous material have been found suitable as fillers for this purpose.
After the pressing operation, the rubber is removed and can be reused after suitable deformation. The advantage of using unvulcanized rubber for the press pad is that unvulcanized rubber is easier to use and conforms to the shape of the mold system to a greater extent than vulcanized rubber, even if the latter is flexible and has the shape of a bladder filled with gas or liquid. In addition, unvulcanized rubber is simpler and less expensive to manufacture and can be used after simple deformations by rolling, spraying or the like, for a practically unlimited time, while
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that vulcanized rubber press pads are quickly worn.
As already indicated, the raw parts and the irregularities represented by the edges of the sheets of the mold system 8 are usually softened or rounded in the compression molded sheet 6. Treatment of the mold system 8, for example by chamfering or rounding the edges of the sheets, especially if relatively thick sheet metal is used to make up this system may be appropriate in some cases but this does not change the general construction. of the envisioned mold system. when using the sheet 6 which has been compression molded from the mold system 8 in the manner described above as a mold for the compression molding of the insole, this sheet 6 may be left on the mold system. mold 8 of such,
so that the latter can be used during the pressing operation as a support base for the compression mold formed by the sheet 6, as indicated in fig. 8. Instead of operating in this way, one can remove the mold system 8 and replace it with another material 10, as indicated in fig 9. This material 10 can be for example hard leather which is fixed by molding to the rear of the shaped sheet 6, in a manner known per se.
As can be seen from the accompanying drawings and the foregoing description, the invention has, among other things, the advantage that the mold system 8 from which the final compression mold 6 is molded has the general shape of. a thin, flat plate. It should be noted that the thickness of the material of the mold system 8 where it is greatest, should not be greater or should be more
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greater only negligibly than the greater material thickness of the detail intended to be compression molded into the sheet 6.
For example the mold cavity of the mold system 8, which varies in step depth, may extend entirely through the system to the point or points where the detail to be compression molded in the shaped sheet 6 has its greatest. great thickness of material. the generally flat and thin shape of compression molds made in accordance with the present invention makes it easy to perform hot pressing of rubber in the molds between heated pressing plates and cooling of molds and hot pressed articles. hot remaining in these between cold pressing plates.
Although the compression mold shown by way of example only in the drawings is specially intended for the manufacture of the insole of a rubber shoe, the invention is not limited thereto, as the molds can. of course 'be made to suit other details such as heel shells for rubber shoes as well.
Although the invention essentially attempts to simplify and make less expensive the manufacture of unvulcanized rubber parts, the molds made in accordance with the present invention may well be used, if deemed appropriate or desirable, to. compression molding and possibly also vulcanization of rubber shaped articles or parts thereof, for example industrial rubber articles and soles, heels, toys etc. made of rubber or possibly other moldable material in a similar fashion.