FR2595613A1 - Device for moulding and vulcanising parts made from polymers, in particular for the manufacture of toothed belts - Google Patents

Abstract

The invention relates to the manufacture of parts or products made from polymer materials. The device forming the subject of the invention is of the type comprising two moulds 1 which are rigidly coupled together whilst enabling them to be positionally adjusted by varying the distance separating them, the said moulds being able to be moved about a common axis 9 so as to receive the elements intended to form the annular part to be obtained, as well as a pressing mechanism, and is characterised in that the moulds 1 are half-cylinders facing each other by their flat faces and the rigid coupling of which is provided by two plates 2 which are parallel to each other and form, together with the said half-cylinders 1, a rigid assembly, the outer side of which has the required profile, the said pressing mechanism consisting of a sleeve (ferrule) enveloping, along their perimeter, the half-cylinders 1 and the plates 2 and comprising at leat two elements, at least one of which is mounted so that it can move radially during the pressing operation. The invention applies especially to the manufacture of toothed belts.

Description

La présente invention concerne la fabrication de pièces en polymères et a notamment pour objet un dispositif à mouler et à vulcaniser des pièces en polymères notamment annulaires. The present invention relates to the manufacture of polymer parts and in particular relates to a device for molding and vulcanizing polymer parts, in particular annular.

Il est particulièrement avantageux d'utiliser la présente invention pour la fabrication de courroies dentées. It is particularly advantageous to use the present invention for the manufacture of toothed belts.

On connaît un dispositif à mouler et à vulcaniser les pièces en polymères, comprenant deux moules profilés constitués par des cylindres couplés rigidement l'un à l'autre de manière que la distance de leur positionnement réciproque puisse être changée au moyen d'un système vis et écrou, et pouvant tourner autour d'un axe commun, et un mécanisme de pressage et de vulcanisation d'une pièce, réalisé sous forme de plaques de pressage (cf. brevet
RFA n0 2248865).A device is known for molding and vulcanizing polymer parts, comprising two profiled molds constituted by cylinders rigidly coupled to each other so that the distance from their reciprocal positioning can be changed by means of a screw system. and nut, and which can rotate around a common axis, and a mechanism for pressing and vulcanizing a part, produced in the form of pressing plates (cf. patent
FRG no 2248865).

Le mécanisme de pressage conforme à cette invention effectue le pressage et la vulcanisation par étapes, en plusieurs opérations de pressage, ce qui abouti à une irrégularité du pas entre les dents lors du passage d'un pressage à un autre et nuit grandement à la qualité de la pièce. De plus, le rendement est faible et le temps nécessaire à la fabrication est relativement long à cause du pressage par étapes de la pièce. The pressing mechanism according to this invention carries out pressing and vulcanization in stages, in several pressing operations, which results in an irregularity in the pitch between the teeth when switching from one pressing to another and greatly affects the quality. of the room. In addition, the yield is low and the time required for manufacturing is relatively long due to the stepwise pressing of the part.

On s'est donc proposé de créer un dispositif à mouler et à vulcaniser des pièces en polymères, dans lequel les moules, leur assemblage entre eux et le mécanisme de pressage seraient réalisés de manière à élever la qualité de la pièce et, simultanément, à réduire le temps nécessaire à sa fabrication. It has therefore been proposed to create a device for molding and vulcanizing polymer parts, in which the molds, their assembly together and the pressing mechanism would be produced so as to raise the quality of the part and, simultaneously, to reduce the time required for its manufacture.

Ce problème est résolu à l'aide d'un dispositif à mouler et à vulcaniser des pièces en polymères, comprenant deux moules couplés rigidement entre eux tout en permettant leur réglage en position par variation de la distance les séparant, et mobiles autour d'un axe commun pour recevoir les éléments destinés à former la pièce annulaire à obtenir, ainsi qu'un mécanisme de pressage, caractérisé, selon l'invention, en ce que les moules se présentent sous forme de demi-cylindres dont les faces plates sont dirigées l'une vers l'autre, la liaison rigide entre eux étant réalisée au moyen de deux plaques parallèles formant avec lesdits demi-cylindres un ensemble rigide dont le côté extérieur est profilé, ledit mécanisme de pressage étant constitué par une virole enveloppant suivant leur pourtour lesdits demi-cylindres et lesdites plaques et comprenant au moins deux éléments dont au moins l'un peut effectuer un déplacement radial au cours du pressage. This problem is solved using a device for molding and vulcanizing polymer parts, comprising two molds rigidly coupled together while allowing them to be adjusted in position by varying the distance separating them, and movable around a common axis for receiving the elements intended to form the annular part to be obtained, as well as a pressing mechanism, characterized, according to the invention, in that the molds are in the form of half-cylinders whose flat faces are directed l 'towards each other, the rigid connection between them being achieved by means of two parallel plates forming with said half-cylinders a rigid assembly whose outer side is profiled, said pressing mechanism being constituted by a ferrule enveloping along their periphery said half-cylinders and said plates and comprising at least two elements, at least one of which can effect a radial displacement during pressing.

Il est avantageux que la virole soit composée de deux éléments disposés l'un dans l'autre, l'élément intérieur étant en contact avec la pièce et constitué par une manche étanche raccordée, en vue de son déplacement radial, à une source de pression, les extrémités de ladite manche étant assemblées à recouvrement et celle venant en contact avec la pièce ayant la forme d'une languette plate. It is advantageous for the shell to be composed of two elements arranged one inside the other, the internal element being in contact with the part and constituted by a sealed sleeve connected, for its radial displacement, to a pressure source. , the ends of said sleeve being assembled overlapping and that coming into contact with the part having the shape of a flat tongue.

Un tel mode de réalisation de la virole assure une pression régulière sur toutes les parties de la pièce à fabriquer et prévient l'apparition d'une coulure du produit polymère aux joints, ce qui contribue à améliorer la qualité de la pièce. L'emploi de la manche étanche amovible permet de l'utiliser pour fabriquer des courroies de différentes longueurs, avec une même pression exercée sur l'ébauche en tous ses points. Such an embodiment of the ferrule ensures regular pressure on all the parts of the part to be manufactured and prevents the appearance of a flow of the polymer product at the joints, which contributes to improving the quality of the part. The use of the removable waterproof sleeve allows it to be used to make belts of different lengths, with the same pressure exerted on the blank at all its points.

Il est possible que la virole soit constituée de quatre éléments disposés deux par deux en opposition et liés cinématiquement par paires à des commandes assurant leur déplacement au cours du pressage.  It is possible that the ferrule is made up of four elements arranged two by two in opposition and kinematically linked in pairs to controls ensuring their movement during pressing.

La virole ainsi réalisée est de construction simple et d'une fiabilité élevée en service. The ferrule thus produced is of simple construction and of high reliability in service.

Le dispositif conforme à la présente invention assure une amélioration de la qualité de la pièce, grâce au pressage simultané de toute la pièce, et une réduction du temps nécessaire à sa fabrication. The device according to the present invention ensures an improvement in the quality of the part, thanks to the simultaneous pressing of the whole part, and a reduction in the time necessary for its manufacture.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels
- la figure 1 représente (en coupe longitudinale) un dispositif à mouler et à vulcaniser des pièces en polymères, conforme à l'invention
- la figure 2 représente le même dispositif, vu de dessus
- la figure 3 représente une coupe suivant III-III de la figure 1
- la figure 4 représente le dispositif dont le mécanisme de pressage est constitué par deux éléments ;
- la figure 5 représente le dispositif dont le mécanisme de pressage est composé de quatre éléments.The invention will be better understood and other objects, details and advantages thereof will appear better in the light of the explanatory description which will follow of different embodiments given only by way of nonlimiting examples, with references to the drawings. nonlimiting annexed in which
- Figure 1 shows (in longitudinal section) a device for molding and vulcanizing polymer parts, according to the invention
- Figure 2 shows the same device, seen from above
- Figure 3 shows a section along III-III of Figure 1
- Figure 4 shows the device, the pressing mechanism consists of two elements;
- Figure 5 shows the device whose pressing mechanism is composed of four elements.

Le dispositif à mouler et à vulcaniser des pièces en polymères comprend deux moules 1 (figures 1,2) constitués par deux demi-cylindres désignés par le même chiffre de référence 1, et dont les faces plates sont dirigées l'une vers l'autre. Les demi-cylindres sont couplés entre eux rigidement mais avec possibilité de les régler en position en variant la distance qui les sépare. Cet accouplement est réalisé au moyen de plaques 2 disposées parallèlement et formant avec les demi-cylindres 1 un ensemble rigide dont le profil extérieur correspond à celui de la pièce à réaliser. Pour l'assemblage des demi-cylindres 1 et des plaques 2, ces dernières comportent des saillies 3 qui sont en contact avec les surfaces 4 des demi-cylindres 1.Les demi-cylindres 1 et les plaques 2 sont rendus solidaires grâce à l'assemblage à coin assuré par les surfaces coniques 2a (figure 3), en forme d'encoche en T, des plaques 2, et par le coin 5 (figure 3) dont la saillie en T est engagée dans ladite encoche. Dans le coin 5 est logée une vis 6 assurant le déplacement axial du coin lors du serrage des plaques 2. The device for molding and vulcanizing polymer parts comprises two molds 1 (Figures 1,2) constituted by two half-cylinders designated by the same reference numeral 1, and whose flat faces are directed towards each other . The half-cylinders are rigidly coupled together but with the possibility of adjusting them in position by varying the distance between them. This coupling is carried out by means of plates 2 arranged in parallel and forming with the half-cylinders 1 a rigid assembly whose external profile corresponds to that of the part to be produced. For the assembly of the half-cylinders 1 and of the plates 2, the latter comprise projections 3 which are in contact with the surfaces 4 of the half-cylinders 1.The half-cylinders 1 and the plates 2 are made integral by means of the corner assembly provided by the conical surfaces 2a (FIG. 3), in the form of a T-notch, of the plates 2, and by the corner 5 (FIG. 3), the T-projection of which is engaged in said notch. In the corner 5 is housed a screw 6 ensuring the axial displacement of the corner when the plates 2 are tightened.

En cas de changement de la longueur de la pièce à fabriquer, on règle la distance entre les demi-cylindres 1 (figure 2) au moyen d'un couple cinématique écrou 7 - vis 8. In the event of a change in the length of the part to be manufactured, the distance between the half-cylinders 1 (FIG. 2) is adjusted by means of a kinematic couple of nut 7 - screw 8.

Les écrous 7 sont rendus solidaire des demi-cylindres 1 et la vis 8 peut effectuer un mouvement de rotation. De plus, à chaque changement de la longueur de la pièce à obtenir, on monte des plaques 2 de longueur appropriée.The nuts 7 are made integral with the half-cylinders 1 and the screw 8 can perform a rotational movement. In addition, each time the length of the part to be obtained is changed, plates 2 of appropriate length are mounted.

Pour l'enroulement des éléments de la pièce, l'ensemble rigide constitué par les demi-cylindres 1 et les plaques 2 est monté de façon à pouvoir tourner autour d'un axe commun 9 à travers lequel passe la vis 8. For the winding of the elements of the part, the rigid assembly constituted by the half-cylinders 1 and the plates 2 is mounted so as to be able to rotate around a common axis 9 through which the screw 8 passes.

Pour assurer une fixation plus rigide des demi-cylindres 1, une traverse 10, dans une encoche de laquelle glissent les écrous 7, est montée sur l'axe 9, entre la vis 8 et l'ensemble rigide formé par les demi-cylindres 1 et les plaques 2. To ensure a more rigid fixing of the half-cylinders 1, a cross-member 10, in a notch from which the nuts 7 slide, is mounted on the axis 9, between the screw 8 and the rigid assembly formed by the half-cylinders 1 and plates 2.

Le mécanisme de pressage (figure 4) est constitué par une virole enveloppant suivant leur pourtour les demi-cylindres 1 (figure 1) et les plaques 2 (figure 2) et composée de deux éléments 11 et 12 (figure 4), l'un (11) desquels peut se déplacer radialement au cours du pressage et est constitué par une manche étanche (désignée par le même chiffre de référence) raccordée à une source de pression. Les extrémités de la manche 11 sont réunies à recouvrement. L'élément 12 est constitué par un corps annulaire rigide désigné par ce même chiffre de référence 12. Celle des extrémités de la manche qui est adjacente à la pièce se termine par une languette plate 13, ce qui assure une bonne qualité de la pièce obtenue, du fait de l'absence de coulure du produit polymère aux endroits de recouvrement de l'une des extrémités de la manche par l'autre.La manche comporte une tubulure 14 d'amenée d'air. The pressing mechanism (Figure 4) is constituted by a ferrule enveloping along their circumference the half-cylinders 1 (Figure 1) and the plates 2 (Figure 2) and composed of two elements 11 and 12 (Figure 4), one (11) which can move radially during pressing and consists of a sealed sleeve (designated by the same reference numeral) connected to a pressure source. The ends of the sleeve 11 are joined to overlap. The element 12 is constituted by a rigid annular body designated by this same reference numeral 12. That of the ends of the sleeve which is adjacent to the part ends in a flat tongue 13, which ensures good quality of the part obtained , due to the lack of flow of the polymer product at the points of overlap of one of the ends of the sleeve by the other. The sleeve comprises a tube 14 for air intake.

La virole de pressage peut comprendre quatre éléments rigides 15, 16 (figure 5 formant deux paires d'éléments opposés l'un à l'autre et reliés cinématiquement à des commandes respectives destinées à les déplacer au cours du pressage Ila chaîne cinématique de liaison avec la commande n'est pas représentée du fait qu'elle peut être de toute conception connue appropriée). The pressing ferrule can comprise four rigid elements 15, 16 (FIG. 5 forming two pairs of elements opposite to each other and kinematically connected to respective controls intended to move them during pressing Ila kinematic chain of connection with the control is not shown because it can be of any suitable known design).

Le dispositif fonctionne comme suit. The device operates as follows.

En se servant de la vis 8, on positionne à la distance requise les demi-cylindres 1 et on loge entre ces derniers les plaques 2 de longueur requise. Les surfaces des saillies 3 des plaques 2 se trouvent ainsi en contact avec des surfaces correspondantes des demicylindres 1 et, au moyen de l'assemblage à coin, sont serrées les unes contre les autres de façon à former un ensemble rigide. A l'aide du mécanisme d'avance (non représenté), les éléments de la pièce annulaire sont enroulés sur l'ensemble rigide. Using the screw 8, the half-cylinders 1 are positioned at the required distance and the plates 2 of required length are housed therebetween. The surfaces of the projections 3 of the plates 2 are thus in contact with corresponding surfaces of the semi-cylinders 1 and, by means of the wedge connection, are pressed against each other so as to form a rigid assembly. Using the advance mechanism (not shown), the elements of the annular part are wound on the rigid assembly.

Les éléments de la pièce annulaire étant mis en place, on pose sur l'ensemble rigide ainsi préparé la manche 11 et on place le tout dans le deuxième élément 12 de la virole ; par l'intermédiaire de la tubulure 14, on amène de,l'air comprimé dans la manche étanche 11, celleci se déplace radialement en exerçant une pression sur la pièce. Il faut signaler que la dilatation de la manche 11 vers l'extérieur est interdite par l'élément circulaire 12. La chaleur et la pression appliquées dans le moule assurent le moulage et la vulcanisation de la pièce. The elements of the annular part being put in place, the sleeve 11 thus placed is placed on the sleeve 11 and the whole is placed in the second element 12 of the shell; via the tube 14, compressed air is brought into the sealed sleeve 11, this moves radially by exerting pressure on the part. It should be noted that the expansion of the sleeve 11 outwards is prohibited by the circular element 12. The heat and pressure applied in the mold ensure the molding and vulcanization of the part.

Une fois la vulcanisation terminée, l'air est évacué de la manche 11, puis la manche 11 est enlevée de l'ensemble rigide et la pièce finie est retirée. Le cycle de fonctionnement recommence. Once the vulcanization is complete, the air is evacuated from the sleeve 11, then the sleeve 11 is removed from the rigid assembly and the finished part is removed. The operating cycle begins again.

Afin d'éviter la formation d'une coulure du produit polymère à l'endroit où une extrémité de la manche étanche 11 est recouverte par l'autre, l'extrémité adjacente à la pièce est pourvue de la languette plate 13 masquant la jonction de deux extrémités de la manche, ce qui contribue à améliorer la qualité de la pièce. In order to avoid the formation of a flow of the polymer product at the place where one end of the waterproof sleeve 11 is covered by the other, the end adjacent to the part is provided with the flat tongue 13 masking the junction of two ends of the sleeve, which helps improve the quality of the piece.

Le moulage et la vulcanisation de pièces polymères en anneau de différentes longueurs peuvent être réalisés à l'aide de la virole composée de quatre éléments 15,16. The molding and vulcanization of polymer ring parts of different lengths can be carried out using the ferrule composed of four elements 15,16.

L'ensemble rigide portant les éléments assemblés de la pièce est placé entre les éléments 15, dont le déplacement est limité par les faces latérales des éléments 16. The rigid assembly carrying the assembled elements of the part is placed between the elements 15, the displacement of which is limited by the lateral faces of the elements 16.

Puis on déplace successivement les éléments 16 et 15, ce qui permet de créer une pression suivant tout le périmètre de l'ébauche. La pression et la chaleur ainsi obtenues assurent le moulage et la vulcanisation de la pièce.Then the elements 16 and 15 are successively moved, which makes it possible to create pressure along the entire perimeter of the blank. The pressure and heat thus obtained ensure the molding and the vulcanization of the part.

Le dispositif conforme à l'invention permet de réaliser le moulage en une seule opération, ce qui contribue à élever la qualité de la pièce et, en même temps, à réduire le temps nécessaire à sa fabrication.  The device according to the invention makes it possible to carry out the molding in a single operation, which contributes to raising the quality of the part and, at the same time, reducing the time necessary for its manufacture.

Claims (3)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de moulage et de vulcanisation de pièces en matières polymères, du type comprenant deux moules (1) couplés rigidement entre eux tout en permettant leur réglage en position par variation de la distance les séparant, lesdits moules étant mobiles autour d'un axe commun (9) 1. Device for molding and vulcanizing parts made of polymeric materials, of the type comprising two molds (1) rigidly coupled together while allowing them to be adjusted in position by varying the distance separating them, said molds being movable about an axis common (9) afin de recevoir les éléments destinés à constituer la pièce annulaire à obtenir, ainsi qu'un mécanisme de pressage, caractérisé en ce que les moules (1) sont des demi-cylindres orientés l'un vers l'autre par leurs faces plates et dont l'accouplement rigide est assuré par deux plaques (2) parallèles l'une a' l'autre et formant avec lesdits demi-cylindres (1) un ensemble rigide dont le côté extérieur a le profil requis, ledit mécanisme de pressage consistant en une virole enveloppant suivant leur pourtour les demi-cylindres (1) et les pliques (2) et comprenant au moins deux éléments (11,12) dont au moins l'un (11) est monté de manière qu'il puisse se déplacer radialement au cours du pressage. in order to receive the elements intended to constitute the annular part to be obtained, as well as a pressing mechanism, characterized in that the molds (1) are half-cylinders oriented towards each other by their flat faces and of which rigid coupling is ensured by two plates (2) parallel to each other and forming with said half-cylinders (1) a rigid assembly whose outer side has the required profile, said pressing mechanism consisting of a ferrule enveloping along their circumference the half-cylinders (1) and the pliques (2) and comprising at least two elements (11,12) of which at least one (11) is mounted so that it can move radially at during pressing. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite virole comprend deux éléments (11,12) disposés l'un dans l'autre, l'élément intérieur s'appliquant sur la pièce à obtenir et étant constitué par une manche étanche (11) raccordée, en vue de son déplacement radial, à une source de pression, les extrémités de ladite manche étant réunies à recouvrement et l'extrémité adjacente à ladite pièce étant en forme de languette plate. 2. Device according to claim 1, characterized in that said ferrule comprises two elements (11,12) arranged one inside the other, the internal element applying to the part to be obtained and being constituted by a sealed sleeve (11) connected, for its radial displacement, to a pressure source, the ends of said sleeve being joined to overlap and the end adjacent to said part being in the form of a flat tongue. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite virole comprend quatre éléments (15,16) formant deux paires d'éléments opposés l'un a l'autre, reliées cinématiquement à des commandes respectives assurant leur déplacement au cours du pressage.  3. Device according to claim 1, characterized in that said ferrule comprises four elements (15,16) forming two pairs of elements opposite to each other, kinematically connected to respective controls ensuring their movement during pressing .