Moule à empreintes multiples
L'invention concerne un moule à empreintes multiples destiné à la fabrication d'objets en matières plastiques ou caoutchouteuses. De tels moules ont fait l'objet du brevet suisse No 353528.
La présente invention a pour but de réaliser un moule à empreintes multiples dans lequel on peut évacuer les gaz et l'air retenus dans le moule tout en récupérant en grande partie la matière moulable non utilisée pour le moulage.
Dans les moules à empreintes multiples connus, si l'on ne prend aucune précaution il est très difficile d'obtenir des objets moulés sans défauts. Par suite de la présence de plusieurs empreintes sur une même face de nombreuses bulles d'air et de gaz se forment dans la masse de la matière que l'on chauffe et comprime pendant le moulage. D'autre part, étant donné que les empreintes sont approvisionnées ensemble et non séparément, par exemple au moyen d'une bande de matière moulable, l'ébauche qui est découpée dans la bande par les matrices composant le moule se présente sous la forme de plusieurs objets moulés reliés par une membrane. Cette membrane se brise facilement, en général, laissant des objets de qualité parfaite. Toutefois, pour plusieurs raisons il est utile d'aider à la disparition de cette membrane.
D'abord, parce que si celle-ci ne s'est rompue qu'en partie au moment du démoulage, on court le risque qu'elle n'adhère à l'objet pendant le transport jusqu'au tunnel de vulcanisation. Ensuite cette membrane nécessite une opération d'ébarbage. Enfin la membrane représente de la matière inutilisée.
On connaît déjà une méthode pour éjecter et récupérer la matière qui, au cours du moulage, se trouve retenue sous forme de membrane au centre des empreintes. Cette méthode, consiste à injecter de l'air sous pression par l'axe d'une matrice, l'autre matrice étant perforée en regard pour laisser passer la matière. Mais cette méthode ne s'applique commodément qu'à la partie centrale du moule.
Le moule objet de l'invention comporte deux matrices susceptibles de se fermer pendant le moulage sur une bande de matière moulable soumise aux effets de la chaleur et de la pression. ll est caractérisé par le fait que sur au moins une des matrices composant le moule, on prévoit entre les empreintes un dispositif permettant d'évacuer d'entre celles-ci l'air et la matière non utilisée pour le moulage.
Dans une forme d'exécution particulière de moule, ce dispositif consiste en au moins une saillie sur la face d'attaque de la matrice intéressée de préférence de forme cylindrique. Dans l'autre matrice une cavité est ménagée de façon à pouvoir recevoir ladite saillie lorsque les deux matrices se ferment.
Cette cavité communiquant avec l'extérieur par un conduit d'évacuation. Ainsi la saillie refoulera la matière dans ce conduit par lequel l'air pourra également s'échapper. La face avant de ladite saillie pourra être plane ou de préférence concave de façon à donner aux bords un certain tranchant.
Selon une seconde forme d'exécution du moule, le dispositif consiste en au moins un piston disposé dans une cavité ménagée dans la matrice- entre les empreintes. Le piston repose sur un ressort de façon à être en saillie sur la face d'attaque de la matrice.
On pourra choisir un piston ayant une face avant plane, convexe ou concave.
Au moment de la fermeture des matrices le piston est le premier à entrer en contact avec la matière moulable. Si l'on a choisi un piston à face avant convexe il repousse la matière devant lui et la chasse aussi sur les côtés. Si la face avant du piston est concave le piston exerce un effet tranchant tandis que l'évidement à son extrémité laisse un espace libre pour l'expansion des gaz.
Dans tous les cas d'utilisation d'un tel piston on prendra soin de laisser un jeu suffisant entre le piston et la paroi de la cavité dans laquelle il est logé, ceci afin de permettre l'évacuation des gaz vers le fond de la cavité au dos du piston.
Suivant la tension du ressort sur lequel repose le piston, deux cas peuvent se présenter. Dans un cas, le piston, au moment de la fermeture complète du moule, se trouve ramené dans le plan de la face d'attaque de la matrice qui le porte. Dans un second cas, la matière moulable fait céder le piston de sorte qu'à la fermeture complète, celui-ci est rentré dans son logement, de la matière se trouvant retenue dans le moule entre la face du piston et la face d'attaque ou le piston de la matrice opposée.
Lorsque les deux parties du moule sont écartées de nouveau le piston revient à sa position de repos repoussant devant lui la membrane, ce qui a pour effet de faire sortir les objets de la matrice.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, diverses formes d'exécution du moule objet de l'invention.
Les fig. 1 et 2 représentent une première forme d'exécution de moule à empreintes multiples et une variante.
Les fig. 3 et 4 représentent une seconde forme d'exécution de moule et une variante.
La fig. 5 représente une seconde variante de la deuxième forme d'exécution.
La fig. 6 représente un moule combinant les deux formes d'exécution précédentes.
La fig. 7 représente une autre forme d'exécution du moule.
Les moules représentés se composent de deux matrices comportant chacune notamment une base de fixation 8 et une face d'attaque 1 dans laquelle s'inscrivent des empreintes 2. Une surface plane est ménagée sur la base de fixation 8 de la matrice supposée fixe, une vis de fixation venant pour le montage porter sur cette surface 7.
Dans le cas des figures précitées, on a représenté en coupe des matrices portant des cavités de moulage de forme toroïdale réparties régulièrement le long d'une circonférence s'inscrivant sur la face d'attaque.
On peut donc distinguer au centre de chaque matrice une zone entourée par les empreintes 2 et des zones individuelles au centre de chaque empreinte.
Sur la fig. 1 sont représentés en 12 des poinçons de forme cylindrique s'avançant sur la face d'attaque 1 de la matrice de droite. La matrice de gauche comporte des conduits d'évacuation d'air 3 communiquant par un évidement 9 avec la face d'attaque 1 de cette matrice. Chaque évidement 9 est situé en regard d'un poinçon 12. L'évidement 9 est choisi d'un diamètre juste suffisant pour recevoir le poinçon 12 lorsque les deux faces d'attaque 1 viennent en contact étroit. On conçoit qu'au moment où les matrices se ferment sur la bande de matière moulable, les poin çons 12 repoussent devant eux la matière et la refoulent dans les évidements qui sont en regard. Il y a donc évacuation forcée de la matière. Celle-ci de toute façon ne participe pas à la formation des objets moulés.
Le poinçon en 15 comporte un évidement conique lequel présente le double avantage de permettre une expansion d'air ou de gaz et de donner du tranchant aux bords du poinçon 12. Dans la forme d'exécution représentée les poinçons 12 sont seulement disposés au centre de chaque empreinte annulaire 2. Rien n'empêche pourtant d'adopter également un tel dispositif pour la zone centrale du moule. La matrice de gauche est pourvue d'un canal central d'évacuation de l'air 4, l'autre matrice étant pleine au centre. Dans le cas de la fig. 2, la matrice de droite est pourvue d'une ouverture centrale 5 permettant l'évacuation de la matière présente dans la zone centrale, l'autre matrice comportant un canal central 4. Dans ce dernier cas on prévoit d'injecter par le canal central 4, après le moulage, de l'air sous pression. Le noyau est alors éjecté par l'ouverture 5 de la matrice droite.
Les fig. 3 et 4 représentent une deuxième forme d'exécution du moule. Au centre des empreintes 2, sur une ou sur les deux matrices, on a ménagé des cavités 21 dans lesquelles sont disposés des pistons 20 reposant chacun sur un ressort 22. Par ailleurs, on a prévu, pour chaque piston, un jeu entre le piston et la paroi de la cavité de sorte qu'avant la fermeture complète du moule sur la matière moulable, les gaz puissent s'échapper vers le fond de la cavité au dos du piston. Les ressorts 22 sont tels que les pistons sont en saillie sur la face d'attaque 1 de la matrice intéressée. On conçoit que lorsque les deux matrices sont déplacées l'une vers l'autre, les pistons sont les premiers à prendre contact avec la matière moulable.
Si la tension du ressort est assez forte le piston pénètre dans la matière jusqu'au moment où la face d'attaque de l'autre matrice, ou bien le piston qui est en regard, l'arrête et le force à rentrer dans son logement. Lorsque le moule sera fermé les pistons se trouveront donc ramenés dans le plan de la face d'attaque. Ainsi tout en évacuant l'air et les gaz le piston contribue à chasser toute matière du centre des empreintes 2.
Si la tension du ressort le permet, le piston chasse d'abord la matière moulable devant lui mais cède ensuite devant la poussée de la matière. A la fermeture complète du moule le piston aura été repoussé dans son logement mais en deçà de la face d'attaque de la matrice, de la matière se trouvant alors accumulée sur la face du piston.
Cette variante de la deuxième forme d'exécution du moule sera mieux comprise en se reportant à la fig. 4 sur laquelle le moule est représenté dans ses deux états de repos et de travail.
Une masse de matière subsiste donc dans le moule après le moulage. Elle est reliée aux objets moulés par une fine membrane dont la rupture est particulièrement facile.
Dans le cas de la fig. 3 une seule matrice comporte des pistons, tandis que dans le cas de la fig. 4 ce dispositif est prévu pour les deux parties du moule.
On notera que dans les cas des fig. 3 et 4 un canal central 4 a été ménagé dans une matrice et une ouverture centrale 5 dans l'autre matrice. Le canal 4 permet d'injecter de l'air sous pression pendant le moulage pour chasser la matière présente au centre du moule, qui est éjectée par l'ouverture 5 de l'autre matrice.
Dans le cas de la fig. 5 au contraire on n'a pas prévu de telles perforations axiales des matrices, mais une des matrices est pourvue au centre d'un piston 24 analogue aux pistons 20. qui viennent d'être décrits.
Lorsque les matrices se ferment, le piston 24 évacue en premier la matière de façon à la refouler du centre vers les bords. Ensuite les pistons 20 chassent la matière du pourtour. Cette matière se retrouve finalement sur la bande de matière moulable avec laquelle elle retourne aux cylindres plastifiants qui l'ont formée. Bien entendu, chacun des pistons 20 ou 24 évacue l'air et les gaz comme il a été dit plus haut.
On observera qu'avec cette deuxième forme d'exécution, lorsqu'on ouvre les matrices après le moulage, les pistons sous l'action des ressorts sortent de nouveau de leurs logements, ce qui favorise le démoulage.
On peut combiner les deux formes d'exécution décrites sur un même moule. Par exemple comme le montre la fig. 6, on peut disposer un piston 13 au centre d'une matrice tandis que des poinçons 12 sont formés au centre des empreintes 2 de la même matrice. Bien entendu l'autre matrice comporte alors des conduits d'évacuation 3 au centre des empreintes en regard de chaque poinçon.
Chacune des matrices représentées par les fig. 1 à 6 comporte des empreintes annulaires réparties le long d'une circonférence s'inscrivant sur la face d'attaque de la matrice. Dans la forme d'exécution représentée en fig. 7 on a deux matrices du type déjà considéré, mais comportant en plus une empreinte annulaire au centre. En cet endroit est prévu un piston 20 que l'on suppose, par exemple, capable de fonctionner pendant la fermeture comme les pistons 20 de la fig. 4.
Multi-cavity mold
The invention relates to a multi-cavity mold for the production of plastic or rubber articles. Such molds were the subject of Swiss patent No. 353528.
The object of the present invention is to provide a multi-cavity mold in which the gases and air retained in the mold can be evacuated while largely recovering the moldable material not used for the molding.
In the known multi-cavity molds, if no precautions are taken it is very difficult to obtain molded articles without defects. As a result of the presence of several imprints on the same face, numerous air and gas bubbles form in the mass of the material which is heated and compressed during molding. On the other hand, given that the impressions are supplied together and not separately, for example by means of a strip of moldable material, the blank which is cut from the strip by the dies making up the mold is in the form of several molded objects connected by a membrane. This membrane breaks easily, in general, leaving objects of perfect quality. However, for several reasons it is useful to help the disappearance of this membrane.
Firstly, because if the latter has only partially broken when demolding, there is a risk that it will adhere to the object during transport to the vulcanization tunnel. Then this membrane requires a deburring operation. Finally, the membrane represents unused material.
A method is already known for ejecting and recovering the material which, during molding, is retained in the form of a membrane in the center of the impressions. This method consists in injecting pressurized air through the axis of a die, the other die being perforated opposite to let the material pass. But this method conveniently applies only to the central part of the mold.
The mold which is the subject of the invention comprises two dies capable of closing during molding on a strip of moldable material subjected to the effects of heat and pressure. It is characterized by the fact that on at least one of the dies making up the mold, a device is provided between the cavities making it possible to evacuate the air and the material not used for the molding therefrom.
In a particular embodiment of a mold, this device consists of at least one projection on the leading face of the die concerned, preferably of cylindrical shape. In the other die, a cavity is made so as to be able to receive said projection when the two dies close.
This cavity communicates with the outside by an evacuation duct. Thus the projection will push the material back into this duct through which the air can also escape. The front face of said projection may be flat or preferably concave so as to give the edges a certain sharpness.
According to a second embodiment of the mold, the device consists of at least one piston arranged in a cavity formed in the die between the impressions. The piston rests on a spring so as to protrude from the leading face of the die.
It is possible to choose a piston having a planar, convex or concave front face.
When the dies are closing, the piston is the first to come into contact with the moldable material. If you have chosen a piston with a convex front face, it pushes the material back in front of it and also drives it out to the sides. If the front face of the piston is concave the piston exerts a cutting effect while the recess at its end leaves a free space for gas expansion.
In all cases of using such a piston, care will be taken to leave sufficient clearance between the piston and the wall of the cavity in which it is housed, in order to allow the gases to escape to the bottom of the cavity. on the back of the piston.
Depending on the tension of the spring on which the piston rests, two cases may arise. In one case, the piston, when the mold is completely closed, is brought back into the plane of the leading face of the die which carries it. In a second case, the moldable material causes the piston to give way so that when fully closed, it is returned to its housing, with the material being retained in the mold between the face of the piston and the leading face. or the piston of the opposite die.
When the two parts of the mold are separated again, the piston returns to its rest position pushing the membrane in front of it, which has the effect of causing the objects to come out of the die.
The appended drawing represents, by way of example, various embodiments of the mold which is the subject of the invention.
Figs. 1 and 2 show a first embodiment of a multi-cavity mold and a variant.
Figs. 3 and 4 show a second embodiment of the mold and a variant.
Fig. 5 shows a second variant of the second embodiment.
Fig. 6 shows a mold combining the two previous embodiments.
Fig. 7 shows another embodiment of the mold.
The molds shown consist of two dies each comprising in particular a fixing base 8 and a leading face 1 in which imprints 2 are inscribed. A flat surface is provided on the fixing base 8 of the supposedly fixed die, a fixing screws coming for assembly to bear on this surface 7.
In the case of the aforementioned figures, there is shown in section dies bearing toroidal molding cavities distributed regularly along a circumference inscribed on the leading face.
It is therefore possible to distinguish at the center of each matrix an area surrounded by the imprints 2 and individual areas in the center of each imprint.
In fig. 1 are represented at 12 of the cylindrical punches advancing on the leading face 1 of the right die. The left die comprises air discharge ducts 3 communicating through a recess 9 with the leading face 1 of this die. Each recess 9 is located opposite a punch 12. The recess 9 is chosen with a diameter just sufficient to receive the punch 12 when the two leading faces 1 come into close contact. It can be seen that when the dies close on the strip of moldable material, the punches 12 push the material back in front of them and push it back into the recesses which are opposite. There is therefore forced evacuation of the material. In any case, this does not participate in the formation of the molded objects.
The punch at 15 has a conical recess which has the double advantage of allowing an expansion of air or gas and of giving sharpness to the edges of the punch 12. In the embodiment shown the punches 12 are only arranged in the center of the punch. each annular impression 2. However, nothing prevents also adopting such a device for the central zone of the mold. The left die is provided with a central air evacuation channel 4, the other die being full in the center. In the case of fig. 2, the die on the right is provided with a central opening 5 allowing the evacuation of the material present in the central zone, the other die comprising a central channel 4. In the latter case, provision is made to inject through the central channel 4, after molding, pressurized air. The core is then ejected through opening 5 of the right die.
Figs. 3 and 4 show a second embodiment of the mold. At the center of the indentations 2, on one or on both dies, cavities 21 have been formed in which pistons 20 are arranged, each resting on a spring 22. Furthermore, there is provided, for each piston, a clearance between the piston. and the wall of the cavity so that before the mold is completely closed to the moldable material, gases can escape to the bottom of the cavity on the back of the piston. The springs 22 are such that the pistons project from the leading face 1 of the die concerned. It will be appreciated that when the two dies are moved towards each other, the pistons are the first to make contact with the moldable material.
If the spring tension is strong enough, the piston penetrates the material until the leading face of the other die, or the piston which is opposite, stops it and forces it to enter its housing. . When the mold is closed, the pistons will therefore be brought back into the plane of the leading face. Thus, while evacuating the air and the gases, the piston helps to expel any material from the center of the indentations 2.
If the spring tension allows it, the piston first pushes the moldable material in front of it but then gives way to the pressure of the material. When the mold is completely closed, the piston will have been pushed back into its housing but below the leading face of the die, material then being accumulated on the face of the piston.
This variant of the second embodiment of the mold will be better understood by referring to FIG. 4 on which the mold is shown in its two states of rest and of work.
A mass of material therefore remains in the mold after molding. It is connected to the molded objects by a thin membrane which is particularly easy to break.
In the case of fig. 3 a single die has pistons, while in the case of FIG. 4 this device is provided for the two parts of the mold.
It will be noted that in the cases of FIGS. 3 and 4 a central channel 4 has been formed in one die and a central opening 5 in the other die. The channel 4 makes it possible to inject air under pressure during the molding in order to expel the material present in the center of the mold, which is ejected through the opening 5 of the other die.
In the case of fig. 5 on the contrary, no such axial perforations of the dies have been provided, but one of the dies is provided in the center with a piston 24 similar to the pistons 20. which have just been described.
When the dies close, the piston 24 first discharges the material so as to force it from the center to the edges. Then the pistons 20 drive the material from the periphery. This material is finally found on the strip of moldable material with which it returns to the plasticizing cylinders which formed it. Of course, each of the pistons 20 or 24 evacuates the air and gases as has been said above.
It will be observed that with this second embodiment, when the dies are opened after molding, the pistons under the action of the springs again come out of their housings, which favors demolding.
The two embodiments described can be combined on the same mold. For example as shown in fig. 6, a piston 13 can be placed at the center of a die while punches 12 are formed at the center of the indentations 2 of the same die. Of course, the other die then comprises evacuation ducts 3 in the center of the indentations facing each punch.
Each of the matrices represented by FIGS. 1 to 6 comprises annular impressions distributed along a circumference inscribed on the leading face of the die. In the embodiment shown in FIG. 7 there are two matrices of the type already considered, but comprising in addition an annular indentation in the center. At this point there is provided a piston 20 which is assumed, for example, to be capable of functioning during closing like the pistons 20 of FIG. 4.