CH365627A - Procédé de fabrication d'un objet en forme de brosse, notamment d'un outil, moule annulaire pour la mise en oeuvre de ce procédé et objet en forme de brosse obtenu par ce procédé - Google Patents

Procédé de fabrication d'un objet en forme de brosse, notamment d'un outil, moule annulaire pour la mise en oeuvre de ce procédé et objet en forme de brosse obtenu par ce procédé

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CH365627A
CH365627A CH916760A CH916760A CH365627A CH 365627 A CH365627 A CH 365627A CH 916760 A CH916760 A CH 916760A CH 916760 A CH916760 A CH 916760A CH 365627 A CH365627 A CH 365627A
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bristles
mold
brush
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plastic material
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Application number
CH916760A
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Kenneth Charvat Vernon
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Osborn Mfg Co
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Description


  Procédé de fabrication     Wun    objet en forme de brosse, notamment d'un outil,  moule annulaire pour la mise en     #uvre    de ce procédé  et objet en forme de brosse obtenu par ce procédé    La présente invention a pour objet un procédé  de fabrication d'un objet en forme de brosse, notam  ment d'un outil, un moule annulaire pour la mise  en     #uvre    de ce procédé et l'objet en forme de brosse  obtenu par ce procédé.

      On a proposé jusqu'à présent de fabriquer des  outils de brossage de divers types en combinant avec  la matière des soies de brosse une masse de matière  plastique élastique ou élastomère, et on a proposé  un certain nombre de ces matières comprenant le  caoutchouc naturel et divers types de caoutchouc  synthétiques, ainsi que d'autres résines synthétiques  telles que du     chloroprène    polymérisé qui, en<B>y</B> incor  porant un ingrédient approprié formant un gaz, con  fère au corps une structure cellulaire, Toutefois, dans  tous les cas, il s'est posé un problème pour intro  duire la matière élastomère choisie dans et parmi les  soies de la brosse de façon<B>à</B> les enduire uniformé  ment et<B>à</B> remplir l'espace compris entre elles.

   En  particulier, lorsque les soies de brosse sont sous  forme filamenteuse ou manquent de rigidité, de sorte  qu'elles sont facilement dérangées ou entremêlées, le  problème concernant l'incorporation de cette ma  tière élastomère n'a jamais été résolu de façon satis  faisante jusqu'à présent,<B>à</B> la connaissance de la titu  laire.  



  Le procédé objet de l'invention est caractérisé en  ce qu'on maintient un ensemble de soies s'étendant       radialement    en relation espacée voulue par l'action  de la force centrifuge, qu'on introduit dans cet en  semble une masse de liant liquide susceptible de  former un gel soumis<B>à</B> la même force, de façon que  le liant prenne la forme d'un anneau dans lequel les    soies sont noyées, et qu'on durcit enfin le liant au  degré voulu.  



  Le moule annulaire pour la mise en     ceuvre    de ce  procédé est caractérisé en ce qu'il est susceptible de  tourner autour de son axe et comprend une paroi  externe inférieure, une paroi circulaire externe et une  paroi supérieure amovible.  



  L'objet en forme de brosse obtenu par ce procédé  est caractérisé en ce qu'il comprend un corps de soies  et une matière plastique intercalée entre les soies  du corps.  



  Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple,  quelques formes d'exécution de l'objet en forme de  brosse obtenu par le procédé revendiqué et du moule  annulaire pour la mise en     #uvre    de ce procédé.  



  La     fig.   <B>1</B> est une vue axiale     semi-schématique     d'un outil rotatif ou roue en forme de brosse.  



  La     fig.    2 est une coupe transversale diamétrale  de l'outil ou roue, comme indiqué par la ligne 2-2  de, la     fig.   <B>1.</B>  



  La     fig.   <B>3</B> est une élévation schématique, en par  tie en coupe transversale, d'un moule circulaire mon  té sur un plateau ou centrifugeuse destiné<B>à</B> la pro  duction d'un outil rotatif ou roue comme représenté  sur les     fig.   <B>1</B> et 2, le constituant<B>de,</B> brosse de cette  roue étant représenté mis correctement en place dans  le moule.  



  Les     fig.    4 et<B>9</B> sont des vues analogues<B>à</B> celle  de la     fig.   <B>3,</B> représentant un tel moule circulaire sépa  ré de son montage, et représentant les stades succes  sifs de la fabrication de la brosse rotative ou roue  susmentionnée.  



  La     fig.   <B>10</B> est une vue en plan d'une variante de  moule convenant pour la production d'un outil annu-           laire    ou roue de diamètre relativement grand, qui  peut être utilisé sous forme de courroie sans fin ou       d7une    autre façon.  



  La     fig.   <B>11</B> est une coupe transversale<B>à</B> plus gran  de échelle de la variante de moule proprement dite,  le plan de la coupe étant indiqué par la ligne<B>11-11</B>  <B>de</B> la     fig.   <B>10.</B>  



  La     fig.    12 est une coupe analogue<B>à</B> celle de la       fig.        11,    mais représentant un stade intermédiaire.  La     fig.   <B>13</B> représente schématiquement le produit  de cette variante de moule destiné<B>à</B> être utilisé com  me courroie de polissage sans fin<B>;</B> et  la     fig.    14 représente de façon analogue l'utilisa  tion     d7un    tel produit pour former une brosse de po  lissage plate.  



       Uoutü    rotatif ou roue en forme de brosse repré  senté sur les     fig.   <B>1</B> et 2 constitue seulement l'un des  divers produits qui peut être obtenu par le procédé  décrit ci-après. Comme représenté, cet outil ou roue  comprend,<B>à</B> défaut     d7une    meilleure expression, ce  qu'on peut appeler un corps de brosse annulaire<B>A</B>  incorporé dans une masse annulaire B de matière  élastomère choisie, de préférence, mais pas néces  sairement, en une composition cellulaire     élastique-          ment        déformable.     



  Comme représenté plus en détail sur les figures  successives 4<B>à 9,</B> le corps de brosse<B>A,</B> choisi ainsi  <B>à</B> titre     illustratif,    comprend une bague de base annu  laire<B>1</B> ayant des rebords dirigés vers l'extérieur 2,  entre lesquels sont fixés un ou plusieurs ensembles  de soies, quatre étant représentés, chacun de ces en  sembles comprenant<B>à</B> son tour une bague de retenue  <B>3,</B> en fil métallique ou matière équivalente, autour  de laquelle les soies 4 sont enroulées en forme de  boucle de façon<B>à</B> s'étendre     radialement   <B>à</B> partir de  cette dernière de façon plus ou moins uniformément  espacée. Us soies 4 peuvent être fabriquées en di  verses matières suivant l'utilisation particulière<B>à</B> la  quelle l'outil ou roue terminé est destiné.

   Ainsi, ces  soies peuvent consister en de     racier    ou autre fil mé  tallique, elles peuvent être droites ou     crépelées,    et  présenter un diamètre et une dureté choisis, ou les  soies peuvent être en des matières non métalliques  telles qu'en tampico ou en fibres synthétiques com  parables, ainsi qu'en une matière molle très souple  comme de la corde qui, comme précédemment indi  qué, est particulièrement difficile<B>à</B> incorporer dans  une masse de matière élastomère.  



  Le corps de brosse<B>A,</B> ou plutôt les ensembles  de soies séparés le constituant, peuvent naturellement  être     construit &     de diverses façons autres que celles  choisies<B>à</B> titre     Mustratif.    Par exemple, la base annu  laire<B>1 à</B> rebords peut être omise, en laissant ce  corps consister simplement en une ou plusieurs ba  gues de retenue<B>3</B> portant la matière de brosse 4. En  fait, cette bague peut être omise et les extrémités in  ternes des soies peuvent être fixées en position rela  tivement fixe en<B>y</B> appliquant un adhésif approprié,  ou les fondant ensemble.

      Comme précédemment expliqué, le corps<B>de</B>  brosse représenté sur les     fig.   <B>1 à 9</B> ne constitue toute  fois qu'un type de corps de brosse formé par des  ensembles de soies annulaires<B>;</B> toutefois, on peut les  constituer par une matière de brosse<B>à</B> boucle comme  représenté, ou de touffes retordues, et les ensembles  peuvent ou non être montés sur une base annulaire tel  le que la bague de base<B>à</B> rebord<B>1.</B> On peut utiliser  un ruban de brosse de longueur indéfinie dans lequel  les soies sont retenues dans un canal au moyen d'un  fil métallique autour duquel les soies sont courbées  ou mises en forme de boucles.

       Evidemment,    le pré  sent procédé peut être mis en     #uvre    en ayant recours  <B>à</B> une matière de brosse ayant la forme décrite     ci-          dessus    en cintrant simplement un tronçon approprié  de l'élément en forme de<B>U</B> ou base qui porte les soies  sous forme d'un cercle, c'est-à-dire d'un anneau, ou  en courbant une plus longue pièce de ce ruban de  brosse sous forme d'une hélice présentant tout nom  bre voulu de spires. De cette façon, on peut former  un cylindre en forme de brosse présentant une face  de toute largeur voulue, et cette brosse peut être  naturellement fabriquée en assemblant côte<B>à</B> côte  sur un moyeu ou arbre un nombre approprié d'en  sembles ayant une largeur de face relativement pe  tite.  



  On peut avoir recours<B>à</B> diverses compositions  pour former la masse B de la matière élastomère,  pour autant qu'au stade initial de l'opération, qu'on  va décrire ci-après, cette composition soit<B>à</B> l'état li  quide mais capable de former un gel ou plutôt de se  solidifier par un traitement ultérieur, par exemple  par application de chaleur.     Egalement    comme pré  cédemment indiqué, cette construction peut et com  prend habituellement de façon avantageuse un ingré  dient capable,<B>à</B> un stade approprié du processus de  fabrication de l'outil rotatif ou roue, de fournir un  grand nombre de petites, bulles ou cellules<B>b</B> dans  la masse, de sorte que cette dernière est rendue       élastiquement        déformable   <B>à</B> un degré voulu.  



  Bien que les polyuréthanes décrits ci-après soient  habituellement préférés, on peut avoir recours<B>à</B> d'au  tres compositions plastiques ou résines, par exemple,  le caoutchouc phénolique,     époxy,    naturel, le     polyiso-          prène,    le     butadiène-styrène,    le     butadiène-acrylo-          nitrile,    et les résines de chlorure de polyvinyle, en  particulier les mousses. Les roues abrasives en mous  se de résine     époxy    et en matière abrasive, et les  roues en     plastisols    de vinyle et en matière abrasive  sont particulièrement avantageuses pour certaines  applications.  



  Parmi les compositions actuellement disponibles,  la titulaire préfère avoir recours comme matière élas  tomère pour former la masse B<B>à</B> l'une des résines       isocyanate,    connues sous le nom de polyuréthanes,  qui sont formées en faisant réagir un     diisocyanate     (habituellement le     diisocyanate    de toluène) avec un  polyester     et/ou    un     polyéther,    le résultat de la réac  tion étant la formation d'un polyuréthane<B>à</B> chaîne  longue.

   L'addition d'eau     (et/ou    d'acide), au mélange      réactionnel provoque la     réticulation    des chaînes de  polyuréthane, en libérant l'anhydride carbonique qui  sert d'agent de formation de mousse.  



  Les réactifs, et en particulier le polyester, utilisés  pour fabriquer la masse élastomère en polyuréthane  mousse varient suivant le     dégré    d'élasticité ou de rigi  dité et autres caractéristiques que l'on désire que  cette masse possède. Pour le polyester, l'un de la  série vendue couramment par<B>e</B>     American    Latex       Products    Corporation of     Hawthorne   <B> </B> Californie,  sous le nom<B> </B>     Stafoam   <B> </B> s'est avéré satisfaisant.     I2un     des produits de la série<B>300</B> de cette marque, plus  particulièrement l'un de la série contenant au moins  un ou plusieurs noyaux benzéniques, fournit une  masse relativement rigide.

   Ce qui suit est une autre  composition utilisant une résine vendue par<B> </B>     Nopco          Chemical        Company   <B> </B> sous le nom<B> </B>     Lockfoant   <B> </B> qui  donne une roue élastique<B>:</B>  <B>189 g</B> de résine<B> </B>     Lockfoam   <B> </B>     A-516-R    fabriquée  par<B> </B>     The        Nopco        Chemical        Company   <B>  ;

  </B>  <B>11 g</B> d'agent de formation de mousse     A-516-C     également fabriqué par<B> </B>     The        Nopco        Chemicai          Company   <B> .</B>  



  Une autre composition comprenant un polyester  choisi suivant le     dégré    d'élasticité voulu est la sui-  
EMI0003.0024     
  
    vante <SEP> Parties
<tb>  en <SEP> poids
<tb>  Polyester <SEP> <B>........... <SEP> - <SEP> ------- <SEP> 100,0</B>
<tb>  Diisocyanate <SEP> de <SEP> toluène <SEP> <B>................ <SEP> 35,0</B>
<tb>  Eau <SEP> <B>... <SEP> .................. <SEP> ...... <SEP> ..</B> <SEP> 24
<tb>  N-méthyl <SEP> morpholine <SEP> <B>.... <SEP> ... <SEP> ..... <SEP> ... <SEP> 1:

  3</B>
<tb>  Monoricinoléate <SEP> de <SEP> glycérol <SEP> <B>---------- <SEP> l'o</B>       On a représenté sur les     fig.    4<B>à 9</B> inclus la façon  dont une composition telle que celle décrite ci-dessus  est appliquée<B>à</B> un corps de brosse du type représen  té sur les     fig.   <B>1</B> et 2.

   Comme représenté, le corps de  brosse<B>A</B> précédemment assemblé, est placé dans un  moule annulaire<B>5</B> dont la base est fixée<B>à</B> un pla  teau tournant autour de son axe vertical sous l'in  fluence d'un ensemble<B>6 à</B> roue hélicoïdale comman  <B>dé</B> par un moteur électrique<B>7</B> ou par une autre  source de puissance.<B>U</B> moule<B>5</B> est muni d'une pla  que de couverture amovible<B>8</B> présentant une ouver  ture centrale<B>9</B> destinée<B>à</B> être ajustée sur un goujon  axial fileté<B>10,</B> de sorte qu'au moyen de l'écrou<B>11,</B>  cette plaque de couverture peut être fermement ser  rée sur le moule.  



  Après avoir placé le corps de brosse<B>A</B> dans le  moule découvert, comme représenté sur la     fig.   <B>1,</B> on  verse une quantité mesurée<B>C</B> de la matière élasto  mère choisie sous forme liquide dans le moule, par  exemple<B>à</B> partir d'un récipient en forme de trémie  12. On effectue ce déversement dans l'ouverture lais  sée entre le corps de brosse<B>A</B> et le goujon<B>10.</B> Dans  le cas où la matière choisie est un polyuréthane de  formation de mousse, les constituants réactifs de ce  dernier peuvent être préalablement mélangés avant  d'être introduits dans le moule, ou on peut introduire  séparément une quantité appropriée de chacun d'eux  <B>de</B> la façon et par les moyens décrits ci-dessus.

   En    tout cas, la quantité de cette composition est sensi  blement inférieure<B>à</B> celle nécessaire pour remplir la  cavité centrale laissée dans le moule et l'espace de  chaque côté du corps de brosse lorsque la plaque  de couverture est appliquée comme représenté sur  la     fig.    4.  



  Immédiatement après avoir appliqué la plaque<B>de</B>  couverture et l'avoir fixée en place, le plateau rotatif  sur lequel est fixé le moule est mis rapidement en  rotation de façon<B>à</B> soumettre<B>à</B> l'action centrifuge  la masse de matière élastomère ainsi introduite, l'ef  fet de cette rotation étant     d'entrâmer    cette matière  dans la partie annulaire externe du moule, qui est  naturellement occupée en partie par les, extrémités  externes correspondantes des soies 4. Un effet im  portant de la force centrifuge engendrée par la rota  tion du moule est de maintenir les soies<B>de</B> brosse  en position radiale correcte même lorsque ces soies  sont constituées par des fils métalliques souples et  minces ou par une matière de corde molle et souple.

         Egalement,    incidemment, la matière élastomère au  cours de son déplacement radial enduit les soies indi  viduelles, et assure ainsi une liaison plus intime de ces  dernières au cours de l'opération suivante.  



  Lorsque le volume de la matière élastomère n'est  pas susceptible de se dilater davantage par la généra  tion de bulles de gaz, la quantité introduite avant la  fermeture du moule peut être et est avantageusement  suffisante pour incorporer dans Panneau ainsi formé  par la rotation du moule la masse entière de la ma  tière de soies jusqu'à la base du moule, et lorsque ce  stade est atteint, la matière peut être fixée ou durcie  de toute façon appropriée, par exemple en appliquant  la chaleur appropriée lorsque la matière est un caout  chouc naturel ou synthétique     vulcanisable.     



  Dans l'opération représentée sur les     fig.    4<B>à 9,</B>  on a supposé avoir recours<B>à</B> un polyuréthane de for  mation de mousse comme décrit ci-dessus, et dans  ce cas la matière après une brève centrifugation (45  secondes<B>à 3000</B> tours par minute), est sous forme  d'un anneau liquide sensiblement comme représenté  sur la     fig.   <B>6.</B> Toutefois, en raison de la caractéristi  que de formation de mousse des constituants réac  tifs, cette masse se dilate par force vers l'intérieur,  en étant contenue entre les parois circulaires latérales  et externes du moule, de sorte que dans les condi  tions mentionnées ci-dessus, l'anneau au bout d'une  minute occupe la position représentée sur la     fig.   <B>7,

  </B>  au bout de deux minutes supplémentaires celle repré  sentée sur la     fig.   <B>8,</B> et au bout de quatre minutes  supplémentaires celle représentée sur la     fig.   <B>9,</B> et  après ce dernier stade de dilatation tout l'espace vide  <B>à</B> l'intérieur du moule,<B>y</B> compris celui situé entre  les soies     sétendant        radialement    4 du corps de brosse  <B>A,</B> est complètement rempli par la composition cellu  laire     élastiquement        déformable    ainsi obtenue.  



  <B>A</B> la fin de la centrifugation, l'objet moulé peut  être enlevé du moule et maintenu<B>à</B> une température  choisie, et pendant une période de temps susceptible  de conférer<B>à</B> la masse de matière élastomère le de-      gré de rigidité voulu, compte tenu des caractéristiques  de cette matière. Lorsqu'on utilise dans l'exemple     ci-          dessus    un polyuréthane de formation de mousse pour  former la masse élastomère, il suffit de maintenir  l'objet moulé<B>à 660 C</B> pendant<B>30</B> minutes, après  quoi il est prêt<B>à</B> être utilisé, mais en le laissant dans  le moule pendant 2 heures environ et en le chauffant  pendant cette période de temps<B>à 930 C</B> environ, on  obtient un produit plus rigide.  



  Comme représenté sur la     fig.   <B>9,</B> la matière élas  tomère dilatée remplit complètement non seulement  l'espace laissé dans la partie annulaire du moule se  trouvant au-delà de la base du corps de brosse, mais  également l'espace situé<B>à</B> l'intérieur de ce dernier,  excepté naturellement celui occupé par le goujon<B>10.</B>  Toutefois, en utilisant une moins grande quantité de  matière élastomère, cette dernière sous forme dilatée  peut être amenée<B>à</B> se terminer<B>à</B> la base de la brosse,  et si cela est avantageux on peut intercaler un moyen  tel qu'une bague (non représentée) fermant complè  tement tout l'espace du moule se trouvant dans la  base de la brosse,

  <B>à</B> tout moment après l'opération  représentée sur la     fig.   <B>6</B> et avant que la masse de  la matière élastomère soit complètement dilatée.  



  Selon une variante, lorsqu'on désire limiter l'éten  due vers l'intérieur de l'outil rotatif ou roue ainsi  obtenu<B>à</B> la base du corps de brosse en introduisant  une bagne     d7étanchéité,    comme décrit ci-dessus, on  peut introduire cette bague lors du commencement  du montage du moule, c'est-à-dire au moment où le  corps de brosse<B>y</B> est placé, et la composition utilisée  pour former la masse élastomère au lieu d'être intro  duite au centre dans le moule, comme représenté sur  la     fig.    4, peut être introduite en un point où en des  points     radialement    au-delà de la bague d'étanchéité  avant de fermer le moule et de le mettre en rotation.

    Dans ce cas, afin d'assurer immédiatement une     répar-          tion    uniforme de la matière en question, le moule et  la source d'alimentation peuvent être déplacés l'un  par rapport<B>à</B> l'autre autour de l'axe du moule.  



  Lorsque la masse de matière élastomère peut  s'étendre vers l'intérieur, par dilatation ou d'une au  tre façon, au-delà de la base du corps de brosse, on  peut enlever cette partie étendue de façon que     Poutil     rotatif ou roue terminé puisse être ajusté directement  sur un arbre de plus grand diamètre que celui du  goujon<B>10,</B> ou en utilisant un adaptateur approprié il  est inutile d'enlever la partie centrale de la masse  élastomère.  



  <B>Il</B> est également évident qu'en conformant de  façon appropriée les faces internes de la base et du  sommet ou de la plaque de couverture<B>8</B> du moule  <B>5,</B> en d'autres termes en emprisonnant latéralement  de façon plus ou moins étroite le corps, de brosse,  la quantité de matière élastomère le long des côtés  de la brosse peut être réglée de façon que le produit  terminé se rapproche de la forme du corps de brosse  <B>à</B> son stade initial. De cette façon également, l'espace  annulaire représenté sur les diverses figures entre la  face externe de la brosse et la face interne du moule    circulaire peut être réduit de façon que les extrémités  des soies constituant le corps de brosse     s'élendent     jusqu'à la face de l'outil rotatif ou roue terminé.

   Tou  tefois, cela n'a pas beaucoup d'importance étant  donné qu'en raclant ou en traitant autrement de fa  çon appropriée la périphérie, la matière des soies  peut être débarrassée de la matière élastomère en  vironnante de façon<B>à</B> s'étendre sur toute distance  voulue au-delà de la périphérie de la masse élasto  mère.  



  Pour de nombreuses applications de la brosse  rotative, on parvient<B>à</B> un avantage marqué en sup  portant les soies, quelle que soit leur composition,  dans une masse de composition cellulaire     élastique-          ment        déformable    comme décrit ci-dessus, en parti  culier lorsque cette masse consiste en un polyuréthane  mousse.

   Bien que les soies de tout le corps de brosse  soient toujours maintenues en position correcte par  faitement radiale et en relation espacée, les extrémités  en saillie des soies sont capables de se déplacer  lorsqu'elles viennent en contact avec une surface<B>à</B>  travailler, mais ce déplacement est     élastiquement    li  mité et une action d'amortissement est exercée sur  ces soies sur toute leur longueur par le fait qu'elles  sont emprisonnées dans une matière élastomère du  type décrit.  



  Lorsqu'on désire obtenir une action abrasive  ainsi que de brossage dans le cas d'un outil rotatif  fabriqué comme décrit ci-dessus, on parvient facile  ment<B>à</B> ce résultat en mélangeant avec la matière élas  tomère, de préférence avant de l'introduire dans le  moule, une matière abrasive granulaire appropriée.  Le type, la dimension et la dureté de l'abrasif choisi  dépendent du résultat particulier que l'on désire ob  tenir par son utilisation dans l'outil rotatif. Ainsi, on  peut avoir recours<B>à</B> toute matière abrasive appro  priée telle que du carbure de silicium, de l'oxyde  d'ammonium, de l'émeri, du grenat, du talc, de la  pierre ponce, du bioxyde de silicium de chaux, sui  vant l'action abrasive et le fini de surface résultant  souhaités.

   Bien qu'on puisse utiliser les dimensions       particulaires    comprises entre<B>0,025</B> et 2 mm, la gam  me habituelle est comprise entre 0,044 et<B>0,5</B> mm,  et<B>le</B> plus fréquemment entre<B>0,25</B> et<B>0,77</B> mm.<B>.</B>  



  Les polymères     d'uréthane    se sont avérés fournir  un degré élevé d'adhérence aux grains abrasifs, en  permettant une concentration dense de ces grains  abrasifs dans la partie de travail de l'outil abrasif,  la quantité du polyuréthane contenu dans les in  terstices compris entre les grains et servant<B>à</B> les re  lier les uns aux autres étant encore réduite par l'ac  tion inhérente de formation de mousse, ou en intro  duisant un composé de soufflage qui produit un  grand nombre de petits pores ou cellules dans ces  interstices.  



  On a fabriqué d'autres outils abrasifs utiles, tels  que des roues, dans lesquels on a incorporé des fibres  de renforcement avec les constituants réactifs, telles  que des fibres de verre, des     monofilaments    de<B>  Ny-</B>  lon<B> ,</B> du sisal, du     tarapico,    des fils d'acier, du coton,           etc.    On a constaté que ces matières améliorent les  qualités d'usure des roues abrasives.  



  Le procédé décrit est également destiné<B>à</B> pro  duire une brosse ou outil abrasif sous forme d'une  courroie sans fin, ainsi que sous forme d'une brosse  ou outil de polissage plat. Lorsqu'on désire fabriquer  un produit de ce type, on utilise un moule annulaire  dont la construction est représentée schématiquement  sur les     fig.   <B>10</B> et<B>11,</B> dans lesquelles ce moule forme  en<B>f</B> ait la jante d'une roue W en forme de disque<B>à</B>  nervures de diamètre relativement grand en compa  raison du moule représenté sur les figures, précédem  ment décrites, et montée pour tourner sur un arbre  <I>w.</I><B>Il</B> semble inutile de décrire davantage le moyen  destiné<B>à</B> faire tourner cette roue supportée ainsi pour  tourner, de préférence autour d'un axe vertical,

   et la  roue peut être naturellement munie de rayons au lieu  d'être sous forme d'un disque comme représenté.  



  Le moule annulaire est sensiblement identique<B>à</B>  celui précédemment décrit et comprend une plaque  de base annulaire<B>15</B> qui, comme représenté, est en  réalité une jante de la roue mais qui peut être fixée  de façon amovible si on le désire<B>à</B> la roue, une paroi  interne amovible<B>16</B> et une paroi externe solidaire  <B>17 de</B> cette plaque inférieure au voisinage de ses  bords interne et externe respectifs, et une plaque de  couverture annulaire<B>18,</B> représentée comme étant  solidaire de la paroi externe<B>16</B> et faisant saillie vers  l'intérieur<B>à</B> partir de cette dernière, mais qui peut  être détachée comme dans<B>le</B> cas du moule précé  demment décrit.  



  En opérant avec un moule de cette construction,  on peut placer un corps de brosse<B>A'</B> comme précé  demment décrit, mais ayant un diamètre relativement  grand, dans la cavité du moule formée par la paroi  inférieure<B>15</B> et les parois latérales<B>16</B> et<B>17.</B> Ce  corps peut être commodément formé en utilisant un  ruban de brosse en courbant un tronçon approprié  de ce ruban sous forme circulaire ou sous forme  d'une hélice constituée par plusieurs, spires.

   Toute  fois, pour l'utiliser avec ce type de moule, ce corps  de brosse peut consister simplement comme repré  senté en un ensemble allongé de soies ou de     matiù-          re    fibreuse équivalente, dans lequel les fibres sont  disposées transversalement<B>à</B> la longueur du corps  pour former une couche présentant une épaisseur  sensiblement égale<B>à</B> la profondeur verticale du mou  le. La paroi interne<B>16</B> du moule étant enlevée, une  extrémité d'un ensemble de soies comme décrit     ci-          dessus    peut être introduite dans le moule, et par une  pression radiale exercée vers l'extérieur on continue  cette introduction sur la circonférence entière du  moule jusqu'à ce qu'il soit complètement rempli.  



  La composition choisie pour former la masse  élastomère, par exemple un polyuréthane de forma  tion de mousse, est alors versée dans le moule annu  laire en forme     d7auge    de préférence au voisinage de  sa paroi interne. On peut faciliter ce stade en utili  sant une série de récipients situés de façon appro  priée, munis d'une évacuation réglée analogue<B>à</B> celle    des récipients 12, ou en faisant tourner lentement le  moule au-dessous d'un seul récipient de façon que  dans l'un ou l'autre cas, la quantité nécessaire de  cette matière soit répartie de façon sensiblement uni  forme dans l'ensemble du moule, Ensuite,

   la paroi  interne<B>16</B> du moule est fixée en place et la roue W  est mise rapidement en rotation pour produire une  action de centrifugation analogue<B>à</B> celle obtenue  dans le moule précédemment décrit de plus petit dia  mètre. Dans le but de fixer la paroi interne<B>16</B> en  position, on utilise une bague séparée amovible<B>18,</B>  cette bague présentant une prise<B>à</B> languette et rai  nure<B>19</B> avec le corps de la roue W, et une face in  clinée vers l'extérieur. Le but de cette dernière par  ticularité ressortira de la     fig.    12 qui montre la façon  dont la matière<B>C'</B> qui forme la masse élastomère du  produit terminé est introduite dans le moule.<B>A</B> ce  stade, la paroi interne du moule est naturellement en  levée.

   Par conséquent, la face inclinée vers l'extérieur  de la bague<B>18</B> guide l'écoulement de la matière en  question et aide<B>à</B> obtenir sa répartition verticale  voulue sur la base du corps de brosse B' précédem  ment introduite.  



  Comme expliqué en se référant au fonctionne  ment du moule plus petit, une matière abrasive gra  nulaire choisie peut être mélangée avec la matière  élastomère, et cette dernière comprend un ingrédient  capable de former des poches de gaz, ou dans le cas  du polyuréthane, ce dernier est du type moussant de  sorte que lorsqu'il est durci la masse élastomère ainsi  obtenue présente une composition cellulaire     élasti-          quement        déformable.    La fixation de la masse<B>à</B> un  état choisi de rigidité est obtenue de la façon décrite  ci-dessus, après quoi le produit ainsi obtenu, sous  forme d'une bande dans la surface externe ou<B>de</B>  travail de laquelle est noyée une matière de soies,  et si on le désire, une matière abrasive granulaire,

    peut être enlevé du moule.  



  En choisissant correctement la matière élasto  mère et son traitement, comme susmentionné, cette  bande peut être laissée suffisamment souple de fa  çon<B>à</B> pouvoir être utilisée sous forme d'une courroie  de polissage sans fin<B>D,</B> comme représenté schémati  quement sur la     fig.   <B>13.</B> Pour une telle application,  il peut être avantageux de fixer la bande<B>D</B> et de la  supporter par une courroie ordinaire<B>d</B> en cuir, en  caoutchouc vulcanisé,     etc.,    qui peut être moins sen  sible<B>à</B> un allongement que la bande proprement dite.

    D'autre part, la bande, après son enlèvement du  moule, peut être découpée suivant la ligne 14-14 de  la     fig.   <B>13</B> en des sections<B>D'</B> de longueur voulue qui,  si le diamètre initial de l'objet est suffisamment  grand, bien que légèrement arqué, peuvent être apla  ties et fixées<B>à</B> un support     d'    rigide approprié, com  me représenté de nouveau schématiquement sur la       fig.    14.  



  Quelle que soit l'application particulière<B>à</B> la  quelle le produit ainsi obtenu est destiné, ou pour  laquelle il peut s'avérer approprié, il est évident que       âce    au procédé particulier     d7introduction    de la ma-           tière    de soies, en utilisant cette expression dans son  sens le plus large, dans une masse de matière plas  tique, et plus particulièrement une matière consistant  en une composition élastomère cellulaire     élastique-          ment        déformable    telle que la composition de polyur  éthane mousse décrite ci-dessus, ces soies sont en  premier lieu efficacement reliées<B>à</B> la masse élasto  mère.

   En particulier, lorsque la matière qui forme  cette. masse est soumise<B>à</B> une force centrifuge au  cours de la rotation rapide du moule de façon<B>à</B> for  mer un anneau dans la partie externe de ce dernier  et se dilate alors par la formation de bulles de façon  <B>à</B> remplir plus. ou moins complètement le moule, la  matière<B>à</B> mesure qu'elle s'écoule     radialement    vers  l'extérieur est amenée d'abord en contact avec les  soies individuelles, puis est amenée de nouveau<B>à</B>  établir ce contact pendant le stade de dilatation.  Néanmoins, les soies sont toujours maintenues en  position radiale et espacée voulue dans la masse de  la matière élastomère ainsi intercalée.  



  Dans la masse cellulaire     élastiquement        déforma-          ble    finale, les soies, bien qu'elles soient retenues  dans cette position, sont capables de se courber dans  une mesure limitée, mais une courbure excessive est  empêchée ou amortie. De façon analogue, lorsqu'une  matière abrasive granulaire est introduite dans la  masse, les grains sont noyés dans les parois de la  structure cellulaire et sont maintenus     élastiquement     de façon analogue<B>à</B> distance les uns des, autres.  



  Bien que le produit ait été appelé outil rotatif en  raison d'un domaine d'application anticipé, comme  décrit ci-dessus, l'outil peut avoir la forme d'une  courroie sans fin, ou même d'un tampon plat. En  outre, en particulier lorsqu'il a une forme circulaire  ou cylindrique, le produit peut être appliqué<B>à</B> des  domaines entièrement différents, par exemple comme  roue pour supporter ou propulser certains types de  véhicules.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS I. Procédé de fabrication d'un objet en forme de brosse, notamment d!un outil, caractérisé en ce qWon maintient un ensemble de soies s'étendant ra- dialement en relation espacée voulue par l'action de la force centrifuge, qu'on introduit dans cet ensemble une masse de liant liquide susceptible de former un gel soumis<B>à</B> la même force, de façon que le liant prenne la forme d'un anneau dans lequel les soies sont noyées, et qu'on durcit enfin le liant au degré <B>voulu.</B> <B>Il.</B> Moule annulaire pour la mise en #uvre du procédé selon la revendication<B>1,
    </B> caractérisé en ce qu'il est susceptible de tourner autour de son axe et comprend une paroi externe inférieure, une paroi circulaire externe et une paroi supérieure amovible. Ill. Objet en forme de brosse obtenu par le pro cédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comprend un corps de soies et une matière plastique intercalée entre les soies du corps.
    SOUS-REVENDICATIONS <B>1.</B> Procédé selon la revendication<B>1,</B> notamment d'un outil rotatif circulaire, caractérisé en ce qu'on place une ébauche d'outil abrasif rotatif présentant des éléments abrasifs allongés s'étendant radialement vers l'extérieur dans un moule circulaire, la surface circonférentielle interne dudit moule étant espacée lé- gùrement des extrémités de travail desdits éléments abrasifs,
    qu'on provoque l'écoulement de la matière de moulage radialement vers l'extérieur autour d'au moins une face d'extrémité de ladite ébauche d'outil abrasif dans une zone adjacente<B>à</B> la surface circon- férentielle et ensuite radialement vers l'intérieur entre lesdits éléments, et qu'on durcit la matière de mou lage. 2. Procédé selon la sous-revendication <B>1,</B> carac térisé en ce qu'on utilise comme matière de moulage un élastomère qui est obligé de mousser pour pro duire ledit écoulement radial vers l'intérieur.
    <B>3.</B> Procédé selon la sous-revendication <B>1,</B> carac térisé en ce qu'on accentue ledit écoulement<B>-</B> vers l'extérieur par l'action de la force centrifuge et celui vers l'intérieur en obligeant ladite matière de moulage <B>à</B> mousser. 4. Procédé selon la revendication<B>1,</B> caractérisé en ce qu'on provoque la formation de poches de gaz dans le liant de façon<B>à</B> donner<B>à</B> l'anneau une struc ture cellulaire.
    <B>5.</B> Procédé selon la revendication<B>1,</B> notamment d'un outil rotatif dans lequel les soies s'étendent ra- dialement et sont noyées dans une masse de matière plastique, caractérisé en ce qu'on fait tourner ces soies, assemblées sous forme annulaire, autour du centre de l'ensemble<B>à</B> une vitesse suffisante pour maintenir ces soies sensiblement en position radiale, qu'on introduit dans cet ensemble, tout en le faisant tourner, la masse de liant liquide susceptible de for mer un gel qu'on fait durcir ensuite au degré voulu.
    <B>6.</B> Procédé selon la revendication<B>1,</B> caractérisé en ce qu'on provoque la formation de poches de gaz dans le liant de façon que la masse présente une structure cellulaire et dilatée et que les soies soient séparées dans une certaine mesure par les poches de gaz. <B>7.</B> Procédé selon la revendication<B>1,</B> caractérisé en<B>ce</B> qu'on introduit dans l'ensemble de soies, tout en le faisant tourner, une masse de polyuréthane<B>à</B> l'état liquide et qu'on fait durcir cette masse<B>à</B> un état de rigidité voulu.
    <B>8.</B> Procédé selon la revendication<B>1,</B> caractérisé en ce qu'on mélange des soies<B>à</B> une matière élasto mère alors qu'elle est liquide, qu'on provoque la for mation d'un grand nombre de poches de gaz dans cette matière élastomère, et en ce qu'on fixe cette dernière<B>à</B> l'état solide cellulaire élastiquement défor- mable. <B>9.</B> Procédé selon la revendication<B>1,</B> caractérisé en ce qu'on mélange<B>à</B> la matière destinée<B>à</B> former les soies de la brosse un polyuréthane susceptible de mousser.
    <B>10.</B> Procédé selon la revendication<B>1,</B> caractérisé en ce qu'on fait couler une matière élastomère tan dis qu'elle est encore liquide, longitudinalement aux soies, pour remplir l'espace compris entre elles. <B>IL</B> Procédé selon la sous-revendication <B>10,</B> ca ractérisé en ce qu'on règle la dilatation pour pro duire un écoulement en sens inverse de la matière longitudinalement aux soies. 12. Moule selon la revendication<B>11,</B> caractérisé en ce qu'il comprend une paroi interne circulaire amovible. <B>13.</B> Moule selon la sous-revendication 12, carac térisé en ce qu'une bague amovible permet de blo quer la paroi interne en position, ladite bague pré sentant une face externe inclinée vers le bas. 14.
    Objet selon la revendication III, caractérisé en ce que ladite matière plastique présente une com position élastiquement déformable. <B>15.</B> Objet selon la revendication III, caractérisé en ce que ladite matière plastique présente une com position cellulaire élastomère élastiquement défor- mable. <B>16.</B> Objet selon la revendication<B>111,</B> caractérisé en ce que ladite matière plastique est un polyuré thane. <B>17.</B> Objet selon la revendication III, caractérisé en ce que ladite matière plastique est un polyuréthane mousse. <B>18.</B> Objet selon la revendication III, notamment un outil rotatif, caractérisé en ce que son corps de soies est annulaire.
    <B>19.</B> Objet selon la sous-revendication <B>18,</B> carac térisé en ce que ladite matière plastique contient une matière abrasive sous forme granulaire. 20. Objet selon la revendication III, caractérisé en ce que<B>le</B> corps de soies et la matière plastique restent suffisamment souples pour amener l'objet sous forme sensiblement plane. 21. Objet selon la revendication III, caractérisé en ce que le corps de soies et la matière plastique restent suffisamment souples pour permettre d'utili ser l'objet sous forme d'une courroie sans fin.
CH916760A 1959-08-17 1960-08-12 Procédé de fabrication d'un objet en forme de brosse, notamment d'un outil, moule annulaire pour la mise en oeuvre de ce procédé et objet en forme de brosse obtenu par ce procédé CH365627A (fr)

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