Procédé de fabrication d'un bouton de commande
et machine pour la mise en oeuvre du procédé
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un bouton de commande portant des indications apposées pendant le moulage et pouvant tre observées facilement par l'utilisateur. Elle a aussi pour objet une machine pour la mise en oeuvre du procédé.
Les boutons de distributeurs sont fabriqués habituellement par moulage par injection à partir de matière thermoplastique chaude, dans des machines de moulage par injection utilisant des matrices de moulage associées à des éjecteurs qui, après le moulage, éjectent la pièce hors de la machine, dans laquelle elle tend à demeurer quand les matrices sont séparées.
Le procédé objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste à déplacer une partie au moins du fond de la cavité de moulage encore vide, qui porte une empreinte correspondant à l'indication à appliquer sur le bouton, jusqu'à une position lui permettant de faire saillie au-delà de la surface de séparation des deux matrices, à appliquer une couleur transférable sur une zone de cette partie du fond de la cavité tandis qu'elle occupe cette position saillante, à rappeler cette partie du fond en position de moulage, puis à mouler ensuite le bouton dans cette cavité, de façon que ladite couleur soit transférée sur le bouton au cours du moulage et à éjecter ensuite le bouton moulé hors de la cavité.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine que comprend l'invention, ainsi que des variantes de détails.
La fig. 1 est une vue partielle en élévation d'une forme d'exécution de la machine de moulage.
La fig. 2 est une vue, en coupe verticale, à plus grande échelle, d'une partie de cette machine.
La fig. 3 est une vue en coupe de la machine représentée sur la fig. 1, par la ligne 3-3 en fig. 1.
La fig. 4 est une coupe par la ligne 4-4 en fig. 1.
La fig. 5 est une vue en perspective montrant un éjecteur et un bouton de commande.
La fig. 5a est une vue en coupe partielle d'une variante d'exécution de l'éjecteur que comprend la machine.
La fig. 6 est une vue en coupe partielle à travers une matrice permettant le moulage d'un bouton de commande. Cette figure montre les parties de matrice dans la position d'injection de la matière plastique.
La fig. 7 est une vue en élévation de face de la matrice visible en fig. 6, en regardant vers sa cavité.
La fig. 8 est une vue correspondant à la fig. 6 mais montrant les parties de matrice représentées en fig. 6 dans la position permettant la réception de la matière colorante qui doit ultérieurement tre incorporée au bouton par le moulage.
La fig. 9 montre les parties dans une position permettant le dégagement du capuchon terminé, ce dernier étant représenté en traits mixtes.
Sur le dessin, la référence 1 désigne le bâti d'une machine de moulage par injection, comprenant un couple de matrices 2 et 3 montées de manière à pouvoir se déplacer l'une par rapport à l'autre afin de coopérer ensemble par engagement et dégagement réciproques. On utilise des matrices à plusieurs cavités reliées à des canaux d'alimentation 4 (fig. 4), de façon à pouvoir mouler simultanément plusieurs boutons en matière plastique B (fig. 5). La matière plastique est introduite dans ces matrices et, quand les matrices sont séparées, les divers boutons sont dégagés de la matrice 2, conjointement à la matière plastique qui s'est solidifiée dans les canaux en formant des carottes, par les éjecteurs 5, un éjecteur étant associé à chaque cavité de la matrice.
Chacun des éjecteurs 5 (fig. 5) est muni à son extrémité libre d'une partie saillante 6 constituant la réplique d'une indication formable par moulage de la pièce moulée.
A titre d'exemple, l'indication a été représentée ici par une flèche. Le reste de l'extrémité de l'éjecteur est représenté avec une certaine inclinaison, mais il pourrait tre plat ou profilé d'une autre manière.
Pendant le moulage, une extrémité de chaque bouton B est moulée en contact avec l'extrémité contiguë de l'éjecteur correspondant 5 et ainsi le bouton reçoit par moulage une cavité 6a en forme de flèche, qui est ménagée dans cette extrémité du bouton. La fig. 5 montre que les pointes de la flèche sont orientées vers le côté du bouton-poussoir sur lequel se trouve un orifice de sortie 7.
De tels boutons ont été fabriqués jusqu'ici de la manière indiquée, mais le résultat obtenu n'a pas été satisfaisant car l'indication n'était pas clairement visible. Grâce à une mise en oeuvre du procédé que comprend l'invention, la flèche présente une couleur qui contraste avec celle de la partie environnante de la matière plastique formant le bouton. On parvient à ce résultat en appliquant une matière colorante sur la partie en saillie 6 de l'éjecteur 5 tandis que les matrices sont écartées (fig. 1), de sorte que la flèche 6a est incorporée à la pièce moulée avec sa couleur.
Un socle 8 (fig. 2 et 4) est monté sur la partie supérieure du bâti de la machine ou sur la matrice 2, il porte deux tiges de guidage verticales 9 écartées l'une de l'autre, aux extrémités supérieures desquelles est fixée une traverse 10 servant au montage d'un cylindre pneumatique vertical 11. Dans ce cylindre, se trouve un piston à double effet 12, mû par de l'air comprimé envoyé alternativement aux deux extrémités du cylindre par des tubes 13 et 14. Le piston présente une tige 15 s'étendant vers le bas à travers la traverse 10 et une barre 16 est reliée à l'extrémité inférieure de cette tige, cette barre portant à son extrémité inférieure une chape 17 qui est déplacée verticalement en va-et-vient par le mouvement du piston 12.
Dans les branches opposées de la chape 17, des orifices taraudés 18 reçoivent des vis de réglage 19, dont l'extrémité interne est entaillée pour le réception d'une bille 20, ces billes pénétrant dans les extrémités opposées en retrait d'un arbre 21 (fig. 4). Les extrémités opposées de cet arbre portent deux galets R d'application de la couleur, qui sont écartés l'un de l'autre par un manchon intercalé 22. Chaque galet comprend un noyau 23, portant une bague torique en caoutchouc 24 et ayant un profil en gradins pour supporter un anneau 25 de caoutchouc servant à l'application de la couleur, la surface périphérique de cet anneau étant inclinée de manière à coopérer avec les surfaces inclinées des éjecteurs de l'une des deux rangées verticales d'éjecteurs (fig. 4).
Une rondelle 26 est interposée entre chaque noyau 23 et l'extrémité correspondante du manchon 22 et un écrou 27 est vissé sur l'extrémité filetée de l'arbre 21 de façon à serrer fortement l'anneau d'application de la couleur dans la position voulue.
L'arbre 21 et toutes les pièces montées sur lui peuvent ainsi tre dégagés aisément de la chape, par desserrage des vis 19. Ces vis permettent également le réglage des galets R dans une direction axiale par rapport à l'arbre 21, afin qu'ils puissent coïncider et coopérer avec les deux rangées d'éjecteurs 5. Des écrous de blocage 28 servent à maintenir les pièces dans leur position de réglage.
Les tiges verticales 9 sont disposées, par rapport à la face verticale de la matrice 2, de telle sorte que le mouvement de va-et-vient vertical du piston pneumatique 12 provoque le relevage et l'abaissement des galets R sur la face de la matrice 2, les pièces toriques 24 chevauchant la face de cette matrice servent à écarter correctement les galets de cette face.
Ces galets viennent en contact avec les surfaces extérieures des flèches en saillie 6 portées par les éjecteurs, de sorte que la matière colorante appliquée sur les anneaux 25 des galets R peut tre déposée sur ces surfaces des flèches.
La matière colorante est appliquée aux anneaux 25 (fig. 3) des galets R par le mécanisme qui est mieux visible sur la fig. 2. La matière colorante I utilisée peut tre une encre lithographique à haute viscosité ou bien une matière colorante, métallique ou non métallique, de préférence insoluble dans l'eau, elle est contenue dans un réservoir 29 monté de façon réglable sur des flasques verticaux 30 écartés l'un de l'autre.
Des galets rotatifs conjugués 31, présentant un moyeu commun, sont montés entre ces flasques 30, et une roue à rochet 32 est solidaire de ce moyeu.
Un bras pivotant 34 est monté sur un axe 35 s'étendant entre ces flasques et ce bras peut tre déplacé pour amener les galets de transfert 33 montés sur lui en contact avec les galets 31 ou hors de contact par rapport à ces galets. Les galets 33 sont toutefois normalement en contact avec les galets conjugués 36 de distribution de la couleur qui, à leur tour, viennent en contact avec des galets de distribution associés 37. Chaque paire de galets 33, 36 et 37 présente un moyeu commun.
Tous les galets 31, 33, 36 et 37 sont écartés les uns des autres selon l'écartement des galets R, et les galets 37 sont disposés de telle sorte que la course verticale des galets R d'application de la couleur amène ces derniers en contact avec lesdits galets 37 quand ces galets R sont relevés et abaissés. Par ailleurs, tous les galets présentent des surfaces inclinées de support de la couleur, correspondant à l'inclinaison des surfaces d'application de la couleur des galets R portés par la barre 16.
La barre 16 (fig. 1) est munie d'un flasque 38 déplaçable verticalement avec cette barre et portant un galet 39 qui, lorsque la barre 16 descend, attaque une rampe 40 du bras pivotant 34, afin de déplacer ce bras dans le sens anti-horaire (fig. 2), de sorte qu'un cliquet 41 porté par ce bras fait tourner les galets 31 d'un pas de faible amplitude chaque fois que la barre et ses galets d'application de la couleur R descendent. Les galets 36 de distribution de la couleur sont entraînés par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse approprié à partir d'un moteur électrique M.
Grâce à cet agencement, la couleur prélevée par les galets 31 au réservoir 29 est appliquée périodiquement sur la surface des galets de transfert 33 et est transférée aux galets 36, et de ceux-ci aux galets 37, car les galets 33 et 37 sont entraînés par friction à partir des galets 36. Quand la couleur est transférée des galets 33 aux galets R de la chape, elle est distribuée de façon uniforme sur les surfaces des galets 33, 36 et 37, et elle est appliquée de façon également uniforme aux galets R quand ces derniers descendent pour passer sur les faces exposées des éjecteurs, en vue d'appliquer la couleur sur ces derniers.
Les mouvements du cylindre pneumatique 11 sont déterminés de telle sorte que les galets R roulent vers le bas sur les flèches des éjecteurs tandis que les matrices 2 et 3 sont écartées (fig. 1) quand la pièce moulée précédente a été dégagée de la matrice 2, et que ces galets R se déplacent vers le haut à l'écart du trajet des matrices avant que celles-ci ne soient refermées pour le moulage. La matière plastique est amenée aux matrices quand les flèches des éjecteurs ont été enduites de matière colorante. En conséquence, les boutons sont moulés autour de cette matière colorante et, quand ils sont dégagés des matrices à la fin de l'opération de moulage, ils présentent une dépression correspondant à la flèche de moulage 6, qui est colorée de la matière colorante contenue dans le réservoir 29.
Les boutons moulés en matière plastique blanche peuvent, par exemple, porter des flèches noires.
Dans la description donnée, l'indication est formée en creux dans le produit final, et de couleur contrastant avec celle de la matière plastique moulée.
Si l'indication doit tre sur fond de couleur l'axe supplémentaire 42 est relié à la machine de moulage pour tre légèrement dégagé pendant l'opération d'application de la couleur, de telle sorte que la couleur ne soit pas appliquée sur la zone de moulage saillante 6, mais elle est appliquée sur l'extrémité libre de l'éjecteur, sans venir en contact avec la partie associée qui sert à former le repère par moulage.
En conséquence, ce repère présente dans le produit final la couleur de la matière plastique introduite dans le moule, tandis que la couleur couvrant le reste de chaque éjecteur est appliquée sur l'extrémité du bouton de manière à entourer l'indication qui ressort sur fond de couleur.
Le mme effet peut tre obtenu en donnant à la flèche 6 portée par l'éjecteur 5 la forme d'une dépression, auquel cas la couleur est appliquée sur l'éjecteur uniquement sur sa surface entourant cette dépression, de sorte que la flèche est moulée sur le bouton en relief avec la couleur naturelle de la matière plastique, tandis que la surface restante de la pièce moulée a une couleur contrastant avec la précédente.
On a représenté aux fig. 1 à 5 un outillage pour la fabrication de boutons de commande de valve.
On a montré aux fig. 6 à 9 un ensemble de matrices servant au moulage d'un capuchon de commande de valve. La matrice représentée dans ces figures est désignée d'une façon générale par la référence 2a et correspondant à la matrice 2 décrite précédemment.
Cette matrice 2a présente une cavité 43 dont le fond est constitué par un piston 44 traversé par des éjecteurs 45. L'indication imprimée en relief, qui correspond à la flèche 6 visible sur les fig. 5 et 5a, est formé, dans le cas représenté sur les fig. 6 et 7, par les mots Appuyer ici , comme indiqué en 6a. Les éjecteurs 45 sont reliés aux organes de commande de la machine de la manière usuelle, afin d'tre déplacés en vaet-vient dans une relation temporelle correcte avec les déplacements de la matrice, et le piston 44 est muni, à sa partie arrière, d'une tige de commande 44' qui est animée d'un mouvement de va-et-vient synchrone par l'intermédiaire d'organes de liaison analogues.
La position normale des organes en vue de la réception de la matière plastique dans la cavité 43 quand les deux matrices sont rapprochées l'une de l'autre est représentée sur la fig. 6.
La première opération effectuée lors d'une mise en oeuvre du procédé consiste à déplacer le piston 44 vers la droite par rapport à la position visible sur la fig. 6, pour l'amener à la position que montre la fig. 8, dans laquelle l'extrémité libre du piston 44 occupe une position située au-delà de la ligne de séparation des matrices de l'ensemble et fait saillie ainsi au-delà de la face de la matrice 2a, l'inscription de moulage 6a étant exposée afin d'tre soumise à l'action du galet R' d'application de la couleur, qui correspond à l'un des galets R visibles sur les fig. 1 à 5. Le galet R' est toutefois muni, au lieu d'une surface inclinée, d'une surface transversalement plane, de sorte qu'il peut rouler librement sur l'inscription de moulage 6a pour y appliquer une matière colorante.
Ce galet R' peut tre actionné de la mme manière et par le mme mécanisme que celui représenté sur la fig. 1.
Quand la couleur a été appliquée sur l'inscription 6a et quand le galet R' s'est effacé vers le haut, le piston 44 et les éjecteurs 45 sont rappelés en arrière de manière à venir occuper les positions visibles sur la fig. 6. Les deux matrices sont ensuite refermées et la matière plastique y est injectée. Ensuite, l'élément du couple de matrices correspondant à la matrice 3 est écarté pour ouvrir le moule et immédiatement après les éjecteurs 45 se déplacent vers l'avant pour éjecter le capuchon moulé fini C : de la cavité 43, (fig. 9).
Un avantage important de l'invention réside dans le fait qu' une machine de moulage par injection classique, est transformable, sans modifier son fonc tionnement normal et en utilisant un mécanisme relativement simple, en la machine qui fait l'un des objets de l'invention.