Procédé de fabrication d'une pièce moulée comportant des signes
et machine pour la mise en oeuvre de ce procédé
La présente invention est relative à un procédé de fabrication d'une pièce moulée comportant des signes, et à la machine pour la mise en oeuvre de ce procédé. Les signes peuvent être des lettres, des chiffres, des signes arithmétiques, etc., également moulés. Plus particulièrement la pièce consiste en une roue de compteur de tout genre, à l'exception des appareils du domaine de la technique de la mesure du temps.
Un procédé connu consiste à mouler d'abord un corps avec des creux pour les signes et des conduits traversant le corps entre sa face arrière ou intérieure et le fond des creux, et à mouler ensuite les signes dans ce creux par lesdits conduits, c'est-à-dire par derrière. L'invention se rapporte à un tel procédé.
Dans les divers modes de fabrication connus, on démoule totalement ou partiellement le corps avant d'y mouler les signes par injection. En général, on place le corps dans un autre moule pour cette dernière opération. Or, chaque démoulage ou simple déplacement du corps entraîne des déformations qui rendent imprécises les dimensions de la pièce terminée.
Suivant l'invention le procédé de fabrication d'une pièce comprenant un corps moulé portant des signes moulés avec une autre matière dans des cavités ménagées à l'extérieur du corps est caractérisé par le fait que pour mouler le corps, on injecte par un orifice d'injection une première matière dans le moule avec les taquets et le noyau en position engagée, après quoi on déplace des taquets et le noyau, et sans démouler le corps on injecte la seconde matière dans l'espace ménagé entre le corps, le noyau et les taquets dans lesdites cavités et en ce qu'après ce second moulage on ouvre le moule, et on démoule la pièce terminée.
La machine pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est caractérisée par un moule comprenant des taquets extérieurs susceptibles d'être déplacés vers l'extérieur et un noyau intérieur pouvant s'écarter latéralement et qui porte des nervures extérieures destinées à empiéter sur l'épaisseur du corps et qui touchent le bout intérieur des taquets pour ménager des conduits dans l'épaisseur du corps, par des moyens pour reculer les taquets après le moulage du corps sans les faire sortir tout à fait desdites cavités de façon que celles-ci restent obturées par le bout des taquets, et pour écarter le noyau latéralement, de manière à dégager les conduits et découvrir les orifices dans le fond des cavités pour la communication avec ces conduits.
Le dessin annexé illustre à titre d'exemple une mise en oeuvre du procédé selon l'invention et représente, également à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine pour la mise en oeuvre du procédé.
La fig. 1 montre en perspective, avec un arrachement partiel, à grande échelle, une roue de compteur fabriquée selon le procédé;
les fig. 2 (a, b, c et d) montrent un morceau de cette roue et du moule, à savoir:
a), en élévation;
b), en coupe suivant la ligne a-a de la fig. 2d),
rappelé en b'-b' sur la fig. 2a)
c), en coupe suivant la ligne c-c de la fig. 2b),
rappelée en c'-c' sur la fig. 2a)
d), en coupe suivant la ligne d-d de la fig. 2b),
rappelée en d'-d' sur la fig. 2a)
la fig. 3 est une coupe verticale d'un moule et du dispositif d'injection en position de moulage du corps;
la fig. 4 est une coupe semblable en position de moulage des signes;
la fig. 5 est une coupe semblable en position de démoulage;
la fig. 6 est, à droite, une vue en plan suivant la ligne 6.a de la fig. 3, l'injecteur étant enlevé, et à gauche, une coupe suivant la ligne 6.b de la fig. 3
la fig. 7 montre, en coupe semblable, un râcloir arrachant une carotte d'un injecteur;
la fig. 8 montre l'ensemble d'une machine, en élévation et en coupe, à droite suivant la ligne 8. a de la fig. 9 et à gauche suivant la ligne 8. b de la fig. 9; et
la fig. 9 montre le même ensemble en plan.
La roue de compteur représentée sur la fig. 1 comporte d'abord un corps moulé 1 constitué par une jante 2, un flasque 3 et un moyeu 4. Le corps comprend encore une lanterne 5 destinée à l'entraînement. Dans des creux 6 ménagés dans la jante sont moulés des chiffres 7. La matière de moulage de ces chiffres, qui est par exemple blanche alors que la matière du corps est par exemple noire, est injectée dans les creux 6 par derrière, par des conduits 8 ménagés à travers la jante entre sa face intérieure 9 et le fond des creux 6. Du même côté, la matière des chiffres forme une couche 10 sur le flasque 3.
Le morceau de roue représenté sur les fig. 2 correspond au chiffre 7 par lequel passe la coupe sur la fig. 1. Les vues de la fig. 2 montrent la pièce avant le moulage des chiffres. On voit ainsi sur la fig. 2a) le creux 6 du chiffre 7, et au fond de ce creux, un orifice 1 1 formé comme cela sera expliqué ci-après
Les coupes des fig. 2 b, c et d) montrent le corps dans son moule 12. Dans celui-ci, un taquet extérieur 13, coulissant radialement, est inséré en face de chaque chiffre. Sur sa face intérieure, chaque taquet porte en saillie 14 le chiffre qu'il doit former en creux dans la jante 2. Lors du moulage du corps, le taquet se trouve dans une position avancée.
Après ce moulage, le taquet recule, comme montré sur la fig. 2, de telle sorte que le bout 15 de sa saillie 14 est presque dégagé du creux 6 et l'obture de l'extérieur. Un noyau 16, coulissant axialement, est inséré dans le moule 12 à l'intérieur de la jante 2 dont il moule la face intérieure 9. Lors du moulage du corps, le noyau se trouve dans une position enfoncée, et sa face inférieure 17 moule la face correspondante 18 du flasque 3. Ce noyau porte extérieurement des nervures 19 qui forment dans la jante des rainures intérieures 20 (fig. 1). Ces nervures touchent le bout des saillies 14, et il y en a au moins une pour chaque saillie séparée.
Après le moulage du corps, et la carotte éjectée, le noyau remonte, comme montré sur la fig. 2, de telle sorte que les nervures 19 dégagent un orifice 1 1 entre le fond du creux 6 et la partie dégagée de la rainure 20, cependant que le bout 17 dégage un espace 22 entre lui-même et la face 18 du corps.
La seconde matière est injectée dans cet espace, par le même trou 24 prévu dans le noyau 16 que la première matière, qui avait formé le corps 1. De l'espace 22, qui est confiné entre la jante 2 et le moyeu 4, la seconde matière passe par le conduit 20 formé par l'extrémité dégagée de la rainure, et par l'orifice 1 1 dans le creux 6, qu'elle remplit jusqu'au bout 15 du taquet 13. Sur les fig. 2 (c et d), les lignes verticales, qui sont figurées comme des droites pour simplifier le dessin, sont en réalité des arcs de cercle.
Les lignes horizontales correspondent, en principe, à des rayons du cercle, mais sur la fig. 2d), elles se rapportent toutes à un taquet et sont effectivement parallèles entre elles pour assurer, d'une part le mouvement radial du taquet entre les faces 23 de son logement dans le moule 12, et d'autre part l'obturation des creux 6 par les saillies 14 dans la position retirée du taquet, représentée sur cette figure.
Les fig. 3 à 6 représentent la machine. Celle-ci comprend une platine 25 dans laquelle est fixée une embase 26 comprenant un flasque épais 26a convenablement découpé comme on le verra plus loin et un fond 26b inséré dans un évidement 25a de la platine 25. Sur le flasque 26a est fixée une contreplaque 27 sur laquelle est fixé un corps 28 comprenant un flasque 28a et un cône 28b. Dans une chambre centrale du corps 28 est logée une douille 29 munie d'un flasque 29a qui s'appuie sur la contreplaque 27. Le sommet 29b de la douille 29 forme un anneau extérieur du fond du moule proprement dit. Un manchon 30 est fixé dans la chambre du corps 28 pour caler la douille 29. Ce manchon dépasse la douille en hauteur, et le haut de son alésage, 30a, forme la périphérie du moule proprement dit.
Enfin, une bague 31 est fixée au sommet du cône 28b en débordant sur le manchon 30 pour le caler dans le corps 28.
Le cône 28b, le haut du manchon 30 et le dessous de la bague 31 sont convenablement évidés pour loger les taquets 32 et permettre leur mouvement radial. Chaque taquet 32, dont le corps est logé dans le corps 28, comprend une languette 32a qui pénètre dans la bague 31 et le manchon 30 et dont l'extrémité 32b, qui correspond au taquet 13 représenté sur la fig. 2, forme un élément de la périphérie du moule et porte en saillie le chiffre ou autre signe qui est à mouler. Un ressort 33 logé dans une chambre du taquet 32 s'appuie sur le manchon 30 et pousse le taquet vers l'extérieur. Une bague mobile 34, à intérieur conique, est montée sur le cône 28b.
Les taquets 32 ont un talon conique 32c qui s'appuie sur la bague 34. Sur le dessin, la bague 34 est complétement engagée sur le cône 28b, et de ce fait, les taquets 32 sont engagés à fond vers l'axe du moule.
C'est la position du premier moulage, où les saillies 32b des taquets doivent ménager des creux dans le corps.
La construction qui vient d'être décrite est visible sur la partie de droite de la fig. 6.
Les éléments fixes du moule comprennent enfin une broche 35 qui est fixée au centre du fond 26b au moyen d'un dé 36 qui cale une tête 35a de la broche dans une chambre du fond 26b. Cette broche se termine en haut par une partie plus mince 35b qui dépasse le manchon 30 et qui forme le noyau central du moule.
Dans le fond 26b est logé un plot mobile 37 comprenant une contre-plaque 37a. Dans ce plot, une douille 38 est fixée par son rebord 38a. Cette douille est guidée sur la broche fixe 35 et dans la douille fixe 29 et son bout supérieur 38b forme un anneau intérieur du fond du moule entre l'anneau extérieur 29b et la broche 35b. Cette douille sert au démoulage de la pièce, comme on le verra plus loin. Son mouvement vertical est commandé par des tiges 39 qui ont leurs têtes 39a emprisonnées dans le plot 37. Ces tiges sont tirées vers le bas par une plaque 40 qu'elles traversent et qui agit vers le bas (sur la fig. 3) sur des têtes inférieures 39b des tiges 39, et vers le haut sur des collets 39c, convenablement espacés de façon que la plaque 40 ne les pousse vers le haut qu'à la fin de sa course montante.
Dans la plaque 40 sont fixées des tiges 41 qui montent à travers tout le moule précédemment décrit pour relever le dessus du moule pour le démoulage comme on le verra plus loin. Le mouvement de la plaque 40 est commandé vers le bas, par des ressorts 42 engagés dans des chambres 26d prévues dans le fond 26b, et vers le haut, par des moyens non figurés.
Le flasque 26a présente des évidements radiaux 26c visibles à gauche sur la fig. 6. Une croix 43, qui comprend un cercle intérieur 43a et des bras 43b, est logée dans la chambre et les évidements 26c du flasque 26a. Cette croix comprend une contre-plaque 43c. Des tiges 44 sont fixées à la croix 43 par leurs têtes inférieures 44a emprisonnées dans la croix. Les extrémités supérieures de ces tiges sont fixées dans la bague 34, dont le mouvement est ainsi solidaire de la croix. Celle-ci est poussée vers le bas (position de la fig. 3) par des ressorts 45 qui s'appuient sur le flasque 28a en traversant des chambres 27a dans la contre-plaque 27.
D'autre tiges 46 sont également fixées à la croix 43 par des collets 46a emprisonnés dans la croix.
Ces tiges s'étendent vers le bas où elles sont fixées à une plaque 47 qui commande leur mouvement vers le haut. Le mouvement de la plaque 47 est commandé par des galets 48 coopérant avec une rampe fixe 49. Les tiges 46 s'étendent également vers le haut à travers tout le moule comme on le verra plus loin. La hauteur de la contre-plaque permet le mouvement vertical de la croix 43 dans les évidements 26c, et la hauteur des chambres 27a permet aux ressorts 45 de s'y enfoncer entièrement lorsque la croix 43 monte contre la contre-plaque 27.
Le dessus du moule est constitué par une cuvette extérieure 50 et une cuvette intérieure 51, logée dans la cuvette extérieure et pouvant y monter quelque peu. La cuvette 50 vient s'asseoir sur la bague 31, et son fond forme une buse 50a qui s'engage dans cette bague et s'assied sur le manchon 30 en le débordant vers l'intérieur par un rebord 50b qui forme un anneau extérieur du moule, opposé à l'anneau 29b. La cuvette intérieure 51 présente un téton 5 la qui s'engage à travers la buse 50a et forme une large partie du moule, entre l'anneau 50b et la broche 35b (qui s'engage dans une chambre centrale du téton 51a), en face d'une partie de l'anneau 29b et de l'anneau 38b. Le téton 51a correspond au noyau central 16 sur les fig. 2. Ce téton porte les nervures 51b et est percé en 51c pour l'orifice d'injection de la matière à mouler.
Des tiges 52 traversent les deux cuvettes 50 et 51 en regard des tiges 46. Par un collet 52a, ces tiges s'appuient par dessous sur la cuvette intérieure 51, et leur bout inférieur reste à quelque distance du bout supérieur des tiges 46. La montée de celles-ci n'affecte donc pas le dessus du moule dans sa première partie, et dans sa seconde partie, elle fait monter légèrement la cuvette intérieure 51 sans déplacer la cuvette extérieure.
Le moule ainsi constitué vient se placer sous les injecteurs de matière à mouler. Avec ses pièces dans la position qui vient d'être décrite, il est placé sous l'injecteur de la première matière.
L'injecteur comprend une buse intérieure 53 et une buse extérieure 54 qui sont montées dans une tête d'injection figurée par la plaque 55. La buse extérieure 54 s'adapte dans la cuvette intérieure 51 d'une manière pratiquement étanche. La buse intérieure 53 peut remonter dans la buse extérieure, comme on le verra plus loin. Sur la fig. 3, la première matière 56 a été déjà injectée dans le moule et y formé le corps 57.
Après le moulage du corps 57, le premier injecteur est remonté, et le moule est amené sous le second injecteur. Cette position est représentée sur la fig. 4, à laquelle on va se référer maintenant. La rampe 49 a fait monter la plaque 47 d'une quantité moins grande que l'espace entre la croix 43 et la contre-plaque 27. Les tiges 46 (partie inférieure) et 44 on fait monter la croix 43 et la bague 34 de la même quantité. La surface conique 32c a permis aux taquets de reculer radialement pour dégager les creux dans le corps 57 où doivent etre moulés les chiffres.
La plaque 47 n'a pas atteint la plaque 40 : celle-ci ne s'est pas déplacée, la cuvette extérieure 50 est restée dans la même position. En montant, les tiges 46 (partie supérieure) ont atteint d'abord les tiges 52 et les ont remontées ensuite d'une quantité moindre, de sorte que la cuvette intérieure 51 est un peu montée dans la cuvette extérieure. En se soulevant de la pièce 57, le téton Sla de la cuvette 51 a laissé un petit espace pour la seconde matière et a dégagé les orifices d'entrée (cf. 11, fig. 2a) des creux dégagés par les languettes 32a. La face inférieure de la plaque 55' du second injecteur a une forme un peu différente de la plaque 55 (fig. 3) pour s'adapter sur la cuvette 51 dans la nouvelle position de celle-ci.
Sur la fig. 4, la seconde matière 56' est injectée.
Elle forme une couche sur la pièce 57 et remplit les creux des chiffres de la manière qui a été décrite avec référence aux fig. 2.
Après ce second moulage, le second injecteur est remonté, et le moule est amené à la position de démoulage. Celle-ci va être décrite maintenant en regard de la fig. 5. La rampe 49 a fait monter encore la plaque 47, de telle sorte que la croix 43 est montée jusqu'à la contre-plaque 27. La bague 34 est montée encore, et les taquets 32 ont encore reculé pour se dégager complétement de la pièce moulée.
La plaque 40 a été montée par des moyens non figurés. Par les tiges 41, la cuvette 50 est montée de la même quantité, avec la cuvette intérieure 51, laquelle est revenue au fond de la cuvette extérieure.
Après être montée en partie, la plaque 40 est venue en prise avec les collets 39c des tiges 39. Les tiges 39, le plot 37 et la douille 38 sont ainsi montés d'une quantité moindre. La pièce 57' a été démoulée du moule constitué par les surfaces 29b et 30a et élevée dans une position entre le haut du moule (bague 31) et le bas des cuvettes (buse 50a).
Après enlèvement de la pièce, le moule est fermé et ramené sous le premier injecteur, où il reprend la position représentée sur la fig. 3.
En se référant à la fig. 7, on va décrire le moyen simple prévu pour arracher les carottes de matière 58 des injecteurs. Ces carottes se forment entre l'injecteur et la cuvette intérieure 51 et dans le trou conique de celle-ci (cf. fig. 3 et 4). Le support qui transporte les moules porte, entre ceux-ci, des crochets 59 (fig. 7) qui passent sous les injecteurs après le passage de chaque moule. Ils passent au ras des buses extérieures 54, tandis que les buses intérieures 53 sont quelque peu remontées. La montée de la buse 53 en arrache la carotte par l'action sur le bout de la buse 54. Le passage du crochet 59 achève l'arrachement.
On va décrire maintenant la disposition générale de la machine en regard des fig. 8 et 9. Les moules 60 sont portés par un anneau 25 que des moyens d'entraînement non figurés font tourner sur une base 61. Deux dispositifs d'iniection 62 sont montés à cheval sur l'anneau 25, chacun sur quatre colonnes 63. A gauche sur la fig. 8, le moule 60 est montré dans la position de démoulasse avec sa partie supérieure remontée. A droite, il est représenté engagé sous un dispositif d'injection. Les crochets 59 sont fixés à l'anneau 25 entre les moules 60.