BE618409A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  "Procédé et dispositif pour la fabrication d'articles en caout- chouc."      
L'invention concerne un procédé pour la fabrica- tion d'articles en caoutchouc, en utilisant un piston injecteur se déplaçant dans un cylindre de pression et qui injecte le mélange de caoutchouc plastique, à travers un ajutage d'injection, dans un moule chauffé, ainsi que des dispositifs pour la mise en oeu- vre du procédé. 



   Suivant l'invention, dans un tel procédé, le mélan- ge de caoutchouc est d'abord transmis,   dans   la direction de   l'aju-   tage d'injection, à travers des zones successives de température ! 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 croissante et jusqu'à sa pénétration dans l'ajutage d'injection, il est préchauffé à une température aussi élevée que possible ne menant pas encore à une vulcanisation au cours d'un intervalle de temps pouvant être choisi, et ensuite, par injection dans le mou- le, il est amené à la   te ipérature   de vulcanisation et vulcanisé      dans le moule. 



   Grâce à l'étagement de température suivant l'inven- tion, le mélange de caoutchouc est échauffé par étapes ou en conti nu progressivement jusqu'à une température limite. Cette tempéra-      ture limite est choisie, suivant le mélange à traiter, de telle sorte que la vulcanisation   @e   s'établit pas encore pendant la durée de séjour du mélange dans l'ajutage d'injection, c'est-à- dire donc pendant un cycle de travail complet du piston   d'injec-   tion, mais qu'au contraire le mélange peut être injecté dans le moule au début de l'opération d'injection, dans un état de très    haute fluidité.

   haute Lorsque le mélange de caoutchouc préchauffé renLorsque mélange caoutchouc préchauffé ren-   contre les parois chauffées du moule, la vulcanisation s'établit immédiatement et elle est terminée dans ces conditions après une période excessivement courte. L'augmentation de température du mélange pendant l'opération d'injection-peut être encore   accélérée $   en donnant une section transversale extrêmement mince ou plate   à        la rainure d'admission réalisée aussi longue que possible dans le moule . 



   Pour obtenir une pénétration uniforme de la   chaleur,     n' suivant une autre caractéristique de l'invention, l'on n'injecte   dans le moule par la course de travail du piston d'injection qu' une partie de la quantité du mélange de caoutchouc se trouvant dans le cylindre de presse. Le mélange brut peut alors être transe porté dans le cylindre de presse du piston d'injection sous pres- sion, par exemple à l'aide de vis transporteuses ou de pistons de pression, ou encore y être amené sous la forme de barres ou de granulés susceptibles de déversement. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   Le procédé suivant   l'invention,   offre la possibili- té de fabriquer l'article en caoutchouc sans évacuation de moules. 



  Par rapport à la vulcanisation dans des moules de presse, les mou- les peuvent par conséquent être réalisés avec des surfaces de joints s'obturant par superposition   à; la   façon d'une soupape. 



  Partant de ce principe, il est proposé suivant une autre carac- téristique de l'invention de faire agir sur le moule et sans re- tard, au rythme de travail de l'opération d'injection, une force de fermeture dépassant nettement la force de pression du piston   d'injection.     Grâce   à une   telle     fores   de   fermeture     élevée   agis- sant brusquement, l'on assure une fermeture absolument étanche du moule. Les articles en caoutchouc fabriqués pratiquement sans aucune ébarbures peuvent alors être retirés du moule   sans   diffi-   culté   prêts à l'emballage.

   En plus de l'économie de   travail   pour l'ébarbage sans cela nécessaire, l'on a encore comme avanta- ge supplémentaire l'élimination des déchets inévitables dûs à des entailles ou coupes lors de l'ébarbage. 



   D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après, donnée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans les- quels : 
La figure 1 est un   diagramme   donnant l'allure de la température lors de la vulcanisation dans des moules de presse d'une part et  dans   des moules d'injection suivant le procédé de      l'invention, d'autre part. 



   La figure 2 est une vue en coupe d'un dispositif d'injection à sens d'injection vertical, utilisé pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention. 



   La figure 3 est une vue analogue à la figure 2 d' une variante du dispositif injecteur. 



   La figure 4 est une vue en coupe d'un dispositif injecteur avec sens d'injection horizontal. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 



   La figure 5 est une vue partiellementen coupe de l'agencement   d'un   dispositif injecteur avec plusieurs coules as- sociés.      
 EMI4.1 
 



  Le diagramme de la figure illustre le guin de temps obtenu avec le procédé suivant l'invention pur rapport à la fabrication d'articles en caoutchouc dans des moules de presse 
 EMI4.2 
 habituels. En uboisse, l'on à porté le temps de vulcanisation Z en   minutes et   en ordonnées au   contraire   la   température   du   mélange !   
 EMI4.3 
 en degré 0. La courbe en traits pleins correspond à l'allure de   vulcanisation   lors de l'injection, tandis que les conditions lors du   soulage   à la presse sont   données   par la courbe en   pointillés.   



   Lorsque la   matière   est   dérobée   à   température  am- 
 EMI4.4 
 biante dü.s la moule de presse et qu'elle est vulcanisée suivant ! la courbe G - t'il jusqu'à une   température finale   de par   exemple   160 , il est   nécessaire   de   disposer   dans ce but   d'un     temps   c de      
 EMI4.5 
 1'ua't.t'C C,'Le 15 minutes..tU contraire, avec le rrccidé saivunt invention, 1; matière déjà été Â.:ClcsilÎßG-'e û11 Cours de 11Àvorice r vers l'wjutuge d'injection, suivait 1. courbe à - 3, jusqu'à une > si température limite de 115 .

   Le tempe; a nsc3ss..ir= ce but, qui est t de ; ¯ c::e...ple 15 minutes, ne doit p.s être co.i3ic.éré com-l- me un tet.ù mort cuir il coïncide en 1:.,. ,..V:,C des niriodec de vu1-5j canisatiofl. précédentes. L'oDerction d ' :. .¯" ' ." ,,¯1 - s'établit lors- que l'on atteint 1" température limite ;.u point B et conduit alors suivant le courbe B-B', au cours d'un temps b, jusqu'à la VlllCbt,l1- s...tion complète de l'article. Dans l'exemple choisi, l'article peut être retiré deux minutes etdemie après l'injection du moule.      



  Le gain de temps par rapport uu moulage à la presse correspond 
 EMI4.6 
 alors u la différerce c. - b at, atteint dans le présent cas d 12, 5 minutes. 



   Pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'inven- tion, l'on peut utiliser une presse d'injection réalisée comme représentera la figure 2. La presse   comporte,   en   tant     qu' élément..   

 <Desc/Clms Page number 5> 

 essentiel une tête d'injection 1 qui, sous l'action d'un   cylindre 1   à agent de pression 2, peut être déplacée avec un mouvement de   va- .--   et-vient vertical dans des guider verticaux 3.

   La tête   d'injac-   
 EMI5.1 
 tion 1 porte à son extrémité frontale supérieure l'ajutage d'iûjec tion 4 se rétrécissant coniquement vers le haut et elle comporte intérieurement le piston d'injection 5 réalisé en tant que piston différentiel et qui peut être sollicité pur un agent de pression sur sa grande face inférieure opposée à la surface de travail 5'. 



  Latéralement par rapport à la tête d'injection est agencé un dis- positif transporteur sous la forme d'une vis de pression 6 avec 
 EMI5.2 
 un moteur d'entraînement 7, au moyen desquels le mélange de caout- ; chouc est introduit dans le cylindre de pression 15. Le moule d' injection 9 se trouve entre des plaques chauffantes 10, 11, dans un   châssis   de presse 12 au-dessus de la tête d'injection 1.

   Dans   1' exemple   de   réalisation représenté,   ce moule est réalisé sous forme de deux plaques et il peut être fermé par   sollicitation     d'un   
 EMI5.3 
 piston üô tIcn3ia. à membrane 13 à l'aide d'un agent de pression. z L'ouverture d'injection se trouve da--s la plaque inférieure du moule,   contre   laquelle peut s'appliquer l'ajutage d'injection 4 
 EMI5.4 
 introduit d'en bas dans le châssis de presse 12. 



   Le dispositif a été représenté au dessin   fiions   la position prise lors de l'exécution d'une opération d'injection. 



  Dans   l'entonnoir   de remplissage 8,   l'on   déverse la matière   premiè-   re utilement sous forme de tiges ou de bandes sur la vis 6 qui les- transporte dans le cylindre de pression 15.   Dans   la position in- férieure du piston d'injection 5, le passage d'alimentation laté- ral   14   est libéré, de telle sorte que le mélange de caoutchouc 
 EMI5.5 
 parvient dans la chambre de cylindre chauffée devant la surface i,e,-:. de piston   5' .   
 EMI5.6 
 



  Etant donné que le mélange de caoutchouc est intro-é, duit essentiellement à la température ambiante dans la chambre de *;#:,' r cylindre et qu'il est remplacé après chaque opération d'iajectio-u &±"#'#*# par de la matière froide, le mélange se trouvant immédiatement 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 devant la surface de piston 5' ne peut pas devenir assez plastique pour que l'étanchéité entre le piston et la paroi du cylindre puisse être mise en question,   -Au   début d'un cycle de   trsvail,   l'on ferme   d'abord   le moule 11, en sollicitant le piston à membra- ne 13.

   Etant donné que le piston à membrane de relativement gran- de surface ne doit parcourir   dans   ce but qu'une courte course de l'ordre de quelques millimètres, cette   opération   se déroule excès-   sivement   rapidement et avec un effet de force élevée, de telle sorte que le moule est   maintenu     mûrement   fermé contre la force de pression s'établissant ultérieurement de la tête d'injection sou- levée simultanément à la position représentée par le cylindre de        levage     2. aussitôt   que   l'ajutage   d'injection 4 est appliqué con- tre la plaque inférieure du moule S, la course de travail du pis- ton d'injection 5 est déclenchée.

   Le mélange de caoutchouc   pré- '     chauffé   se   trouvant   dans l'ajutage d'injection estchassé dans le moule   9 et   il s'y vulcanise. Le piston d'injection 5 se déplace vers le haut jusqu'à ce qu'un équilibre de forces soit atteint. 



  Cette   opération   peut   cependant   aussi être commandée en fonction du   te...ps   et être interrompue déjà   avant.   



     Etant   donné que le volume de course du cylindre de   pression   15   dans   la tête d'injection 1 est   nettement   supérieur n' au   volume   du   moula   9,   l'on/ injecte   dane   le     mouls,     avec     une     course -   active du piston d'injection 5, qu'une partie de la quantité du   mélange   de caoutchouc existait. Le reste parvient, lors du re- trait   dans   lu direction de   l'ajutage   d'injection 4, dans des zones à haute   température   qui ne sont plus refroidies par le contact avec le piston d'injection relativement plus froid. 



     L'avance     pas-à-ps   à l'intérieur de la tête d'in-   jection   provoque alors un échauffement intense du   mélange   de ca- outchouc jusqu'au noyau, de   telle/sorte   que lors de l'introduction dans   l'ajutage   d'injection en tant que phase finale du préchauffa- ge,   l'on   obtient une répartition thermique uniforme. 



   Après l'abaissement de la tête d'injection 1 et le 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 retrait du piston d'injection 5 à sa position primitive, le cy-   lindre   de pression 15 est à nouveau rempli par introduction   d'une   nouvelle quantité de   matière   première à travers le passage 14, sous   l'action   de pression de la vis transporteuse 6.   Simultané- 9          nient,   le moule 9 est déchargé de   la   force d'action du piston à   membrane   13, il est retiré du châssis de presse 12, vidé et   en-   suite réintroduit dans le châssis de presse.

   L'opération   suivante   peut alors commencer, lorsque le mélange de caoutchouc se trou-   vaut   dans l'ajutage d'injection 4 n atteint la   température   limite prévue . 



   Les opérations individuelles sont   avantageusement   déclenchées en fonction les unes des autres et s'écoulent   automa-     tiquement   en une succession imposée.   Utilement,   les impulsions de   commande    sont   déterminées par des   thermostats.     L'on   peut ce-   pendant   utiliser aussi à leur place des moyens   optiques,   électri- ques uu mécaniques. Il est en outre   ussi   possible de   déclencher     les     impulsions     d'entraînement   ou de commande   par   des chronomètres   suivit   un programme   prédéterminé.   



   Le   dispositif     représenté   à   la     figure 6    correspond   en construction et en mode de   travail   à la presse représentée à la   figura   2,   à     la     différence qu'au   lieu   d'une   vis   de     pression tra-   vaillant en   continu,

       l'on   a prévu un piston de   pression   6' tra- vaillant par   intermittence   pour   l'introduction   de la   matière   pre-   mière   sous   pression   dans le cylindre de presse 15 de   la     tête   d'in- jectionl. 



     Tandis que   les dispositifs d'injection des figures 2 et 3 éjectent d'en bas   dans le   sens   vertical     dans le   moule 9, le   dispositif     représenté   à la figure 4   étj conçu,     pour   un   dispo-     sitif     ± 'injection,     horizontale avec     injection     dans le     plan   de sépa-   ration   du moule.

   Cet   agencement     permet  un mode de   construction   plus simple et robuste et   il     procure   en outre une meilleure   accès-     sibilité     favorable     pour     l'alimentation.   Le moule 9 est   également   

 <Desc/Clms Page number 8> 

 fermé dans le sens vertical sous l'action du piston à membrane 15 et il peut être déplacé dans le sens horizontal pour sa vidan- ge et son alimentation, par exemple au moyen d'une tige filetée 16 avec un écrou 17 et un moteur d'entraînement 18. 



   Le dispositif suivant la figure 5 est constitué par une presse avec une tête d'injection 1 et plusieurs moules d'injection associés 9. Les moules 9 sont disposés à la périphé- rie d'une table ronde 19, supportée à pivotement et entraînée par intermittence et ils sont transportés pur celle-ci successivement en position d'injection entre la tête d'injection 1 et le piston de pression à membrane 13. Les moules peuvent alors encore être maintenus pendant plusieurs cycles de travail sous la pression pré déterminée en les faisant circuler après l'opération d'injection sous un rail de glissement 20, afin de laisser ainsi agir une vul- canisation supplémentaire.

   Ce dispositif convient particuliè- rement bien pour la fabrication de relativement petits articles en succession rapide, articles qui n'exigent pour le remplissage du moule d'injection qu'une très faible course du piston d'injec- tion. 



   Le procédé suivant l'invention et les dispositifs j décrits ne sont pas limités uniquement au traitement de mélanges de caoutchouc, mais conviennent aussi pour des matières synthéti- ques caoutchouteuses, si même ils sont conçus en premier lieu pour le traitement de mélanges de caoutchouc et éliminent les problè- mes rencontrés en particulier dans ce cas . 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication d'articles en caout- chouc en utilisant un piston d'injection se déplaçant dans un cy- lindre de presse, ledit piston injectant le mélange de caoutchouc plastique à travers un ajutage d'injection dans un soûle chauffé, caractérisé en ce que le mélange de caoutchouc est d'abord trans- mis, dans la direction de l'ajutage d'injection, à travers des zones successives de températures croissantes et jusqu'à sa péné- <Desc/Clms Page number 9> tration dans l'ajutage d'injection il est préchauffé à une tempé- rature aussi élevée que possible mais ne menant pas encore à une vulcanisation, au.

   cours d'un intervalle de temps pouvant être choisi, et ensuite, par injection dans le moule, il est amené à la température de vulcanisation et vulcanisé dans ledit moule, 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé n' en ce que l'on/injecte dans le moule, par la course de travail du piston d'injection, qu'une partie de la quantité du mélange de caoutchouc se trouvant dans le cylindre de presse.

   3. Procédé suivant les revendication 1 et 2, carac- térisé en ce que le mélange de caoutchouc est introduit dans le cylindre de presse du piston d'injection à une température'corres- pondant essentiellement à la température ambiante.

   4. Procédé suivant les revendications 1 à 3, carac- térisé en ce que le mélange de caoutchouc est transporté sous pression dans le cylindre de presse du piston d'injection.

   5. Procédé suivant les revendications 1 à 4, carac- térisé en ce qu'au rythme de travail de l'opération d'injection, l'on fait agir sur le moule, sans retard, une force de fermeture dépassant nettement la force de pression exercée par le piston d'injection.

   6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant les revendications là 5, avec une tête d'injection chauf- fée portant l'ajutaged'injection et pouvant être déplacée par rapport au moule, ladite tête comportant le cylindre de presse pour le piston d'injection pouvant être sollicité par un agent de pression, caractérisé en ce que le volume de travail du cylin- dre de presse dans la tête d'injection est calculé nettement plus grand que le volume remplisable du moule.

   7. Dispositif suivant la revendication 6, caracté- risé en ce que la tête d'injection est disposée de façon à pou- voir se déplacer dans le sens d'action de la force de fermeture <Desc/Clms Page number 10> du moule.

   8. Dispositif suivant la revendication 6, caracté- risé en ce que la tête d'injection est disposée de.façon à pou- voir se déplacer sous un angle par rapport au sens d'action de la force de fermeture du moule.

   9, Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendi- cations 7 et 8, caractérisé en ce que la tête d'injection est mu- nie de moyens travaillant en continu pour l'introduction du mélan- ge de caoutchouc dans le cylindre de presse, sous pression, par exemple untvis transporteuse.

   10. Dispositif suivant l'une ou l'autre des reven- dications 7 et 8, caractérisé en ce que la tête d'injection est munie de moyens travaillant par intermittence pour l'introduction du mélange de caoutchouc dans le cylindre de presse, sous pres- sion, par exemple un piston de pression pouvant être sollicité par un agent de pression.

   11. Dispositif suivant l'une quelconque des reven- dications 6 à 10, caractérisé en ce que l'on prévoit, pour l'ap- plication de la force de fermeture au moule, un piston à membrane à très courte course de travail, pouvant être sollicité par un agent de pression.

   12. Dispositif suivant les revendications 6 à 11, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement des pièces mobiles!! sont couplés entre eux-par des grandeurs'de commande, par exemple optiques, électriques ou thermiques.

   13. Dispositif suivant les revendications 6 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend des chronomètres déclenchant les moyens d'entraînement pour les pièces mobiles, en une succès- sion répétitive en fonction de programmes prédéterminés.

   14. Dispositif suivant l'une ou l'autre des reven- dications 12 et 13, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens destinés à recevoir plusieurs moules associés à une tête d'injec- <Desc/Clms Page number 11> tion unique.

   15. Dispositif suivant la revendication 14, carac- térisé en ce que des moyens sont prévus avec des dispositifs d'en- traînement pour l'introduction successive et intermittente des moules dans la zone d'action de la tête d'injection.

   16. Dispositif suivant les revendications 14 et 15, caractérisé en ce que les moules sont disposés à la périphérie d'une table ronde entraînée en rotation.

   17. Dispositif suivant la revendication 16, carac- térisé en ce qu'il comprend des moyens de retenue agissant après l'arrêt de l'opération d'injection sur les moules, afin de main- tenir la force de fermeture en dehors de la zone d'action de la tête d'injection..

   18. Procédé et dispositif pour la fabrication d'ar- ticles en caoutchouc, tels que décrits ci-avant ou conformes aux dessins annexés.