FR2468034A1 - VIBRATION ISOLATORS AND PROCESS FOR PRODUCTION BY CO-INJECTION MOLDING - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un isolateur de vibrations. Selon l'invention, il comprend des première et seconde pièces concentriques et sensiblement espacées 2, 4, en un polymère thermoplastique et raide; et une troisième pièce 6 entre les première et seconde pièces, en un élastomère thermoplastique organique, collée ou fixée aux première et seconde pièces par liaison directe du polymère thermoplastique organique. L'invention s'applique notamment aux isolateurs du type tubulaire ou du type en plaque.The invention relates to a vibration isolator. According to the invention, it comprises first and second concentric and substantially spaced parts 2, 4, made of a stiff thermoplastic polymer; and a third part 6 between the first and second parts, in an organic thermoplastic elastomer, glued or fixed to the first and second parts by direct bonding of the organic thermoplastic polymer. The invention applies in particular to insulators of the tubular type or of the plate type.
Description
La présente invention se rapporte à des perfectionne-The present invention relates to improvements
ments à la technologie des isolateurs de vibrations et plus particulièrement à une nouvelle forme d'isolateurs to vibration isolator technology and more particularly to a new form of
de vibrationsainsi qu'à un nouveau procédé de fabrication. vibration and a new manufacturing process.
On connait un certain nombre de types différents d'isolateurs de vibrations La présente invention concerne principalement les isolateurs du type en plaque et du type tubulaire, ainsi appelés parce que le premier type présente un faible rapport de la longueur au diamètre et est ainsi relativement plat tandis que le dernier type présente un A number of different types of vibration isolators are known. The present invention relates primarily to plate-type and tubular-type insulators, so-called because the first type has a small ratio of length to diameter and is thus relatively flat. while the last type has a
rapport relativement important de la longueur au diamètre. relatively large ratio of length to diameter.
Avant la présente invention, de tels isolateurs se compo- Before the present invention, such insulators are
saient habituellement de pièces métalliques interne et externe et d'une pièce moulée en un élastomère s'étendant entre les deux pièces en métal et collée à elles. Tandis que cette forme bien connue de construction a permis la fabrication d'isolateurs à différentes dimensions et gammes de charges le procédé de fabrication comporte un certain nombre d'étapes qui ajoutent au prix du produit et doivent usually have internal and external metal parts and a molded part made of an elastomer extending between the two metal parts and glued to them. While this well-known form of construction has enabled the manufacture of insulators with different dimensions and load ranges the manufacturing process involves a number of steps that add to the price of the product and must
être effectuées avec soin en vue de la fiabilité du produit. be carried out with care for the reliability of the product.
Parmi ces étapes, il y a les étapes importantes du nettoyage des composants en métal, de l'application d'un conditionneur de collage ou adhésif aux pièces en métal Among these steps, there are the important steps of cleaning the metal components, from applying a bonding conditioner or adhesive to the metal parts
afin qu'elles collent à la pièce en élastomère, puis d'in- so that they stick to the elastomer part and then to
troductindes composants dans le moule pour la fabrication de la pièce en élastomère. Le produit moulé doit également être chauffé pour effectuer et compléter la vulcanisation de l'élastomère. Troisièmement,une résistance du collage au cisaillement de l'ordre de 27,58 à 34,47 bars est souhaitable, afin d'empêcher la séparation de l'élastomère et des pièces en métal et de permettre à l'isolateur de répondre aux nécessités commerciales et de résister à un usage prolongé. Ce seuil de résistance du collage au cisaillement ne peut être obtenu que par une bonne conception et un accord strict avec les nécessités de fabrication, y compris un boxcontrôle des températures et troductindes components in the mold for the manufacture of the elastomer part. The molded product must also be heated to effect and complete the vulcanization of the elastomer. Third, shear bond strength in the range of 27.58 to 34.47 bar is desirable, to prevent separation of the elastomer and metal parts and to allow the insulator to meet the requirements. and withstand prolonged use. This resistance threshold of shear bonding can only be obtained by good design and strict agreement with manufacturing requirements, including temperature control and temperature control.
pressions de moulage.molding pressures.
La présente invention a pour objet principal un procédé perfectionné de fabrication d'isolateurs de vibratioms/okees du type en plaque et du type tubulaire, ainsi que les The present invention has as its main object an improved method of manufacturing vibratiom / oke insulators of the plate type and of the tubular type, as well as the
nouvelles formes perfectionnées de tels isolateurs. new and improved forms of such insulators.
La présente invention a pour second objet important de permettre la fabrication des isolateurs du type décrit d'une façon évitant ou réduisant sensiblement les problèmes et limites associés au procédé de fabrication selon l'art antérieur. La présente invention a pour autre objet un procédé de fabrication d'isolateurs contre les vibrations et les chocs, sensiblement plus rapide et meilleur marché que les procédés ayant un objet analogue, déjà employés The second object of the present invention is to allow the manufacture of insulators of the type described in a way that avoids or substantially reduces the problems and limitations associated with the manufacturing method according to the prior art. Another subject of the present invention is a method of manufacturing insulators against vibrations and shocks, which is substantially faster and cheaper than processes having a similar object, already employed.
dans la technique.in the art.
Ces objets sont atteints en formant un isolateur des vibrations et des chocs en deux matières plastiques synthétiques différentes en utilisant un processus de moulage par co-injection. Une matière plastique est une matière \ hermoplastique rigide; l'autre est un élastomère thermoplastique. Ce dernier est injecté après la matière thermoplastique rigide. Cet ordre d'injection est amorçé These objects are achieved by forming a vibration and shock isolator made of two different synthetic plastics using a co-injection molding process. A plastics material is a rigid hermoplastic material; the other is a thermoplastic elastomer. The latter is injected after the rigid thermoplastic material. This injection order is initiated
afin d'obtenir un bon collage des deux matériaux. in order to obtain a good collage of the two materials.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci The invention will be better understood and other purposes, features, details and advantages thereof
apparaîtront plus clairement au cours de la description will become clearer during the description
explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une coupe en élévation latérale d'un isolateur de vibrationsdu type en plaque selon un mode de réalisation préféré de l'invention; - les figures 2A-2C sont des coupes illustrant explanatory text which will follow with reference to the accompanying schematic drawings given solely by way of example illustrating several embodiments of the invention and in which: - Figure 1 is a sectional side elevation of a plate type vibration isolator; according to a preferred embodiment of the invention; FIGS. 2A-2C are sections illustrating
différentes positions d'un ensemble d'un moule par injec- different positions of a set of a mold by injecting
tion à utiliser pour- former l'isolateur de la figure 1;et - les figures 3 et 4 sont des vues semblables de deux the insulator of Figure 1, and - Figures 3 and 4 are similar views of two
autres modes de réalisation de l'invention. other embodiments of the invention.
En se référant maintenant à la figure 1, l'article qui y est illustré est un isolateur de vibrationsdu type en plaque, qui se compose de pièces interne et externe 2 et 4 et d'une pièce intermédiaire 6. Les piècesinterne et externe sont faites en une matière thermoplastique sensiblement rigide, tandis que la pièce intermédiaire est faite en un élastomère thermoplastique. Dans la présente Referring now to Figure 1, the article shown therein is a plate type vibration isolator, which consists of inner and outer parts 2 and 4 and an intermediate part 6. The inner and outer parts are made in a substantially rigid thermoplastic material, while the intermediate piece is made of a thermoplastic elastomer. In this
description, le terme "matière thermoplastique sensiblement description, the term "thermoplastic material substantially
rigide" signifie une matière rigide et sensiblement solide ayant pour propriété de fondre (s'amollir au point de devenir liquide) quand on la chauffe à une température appropriée et de durcir et de devenir un solide de nouveau sensiblement rigide quand on la refroidità la température ambiante, c'est-à-dire 21 0C, et le terme "élastomère thermoplastique" signifie un matériau solide ayant pour propriété de fondre quand il est chauffé à une température appropriée et de durcir et de devenir un solide élastique et se comportant comme un élastomère quand il rigid "means a rigid and substantially solid material having the property of melting (softening to the point of becoming liquid) when heated to an appropriate temperature and hardening and becoming a substantially rigid solid again when cooled to temperature ambient, ie 21 0C, and the term "thermoplastic elastomer" means a solid material having the property of melting when it is heated to an appropriate temperature and harden and become an elastic solid and behaving like a elastomer when he
est refroidi à la température ambiante. Ces matières thermo- is cooled to room temperature. These thermo
plastiques peuvent secomposer d'une seule substance polymérique thermoplastique ou d'un mélange de ces substances, avec ou sans additif comme des agents colorants, plastifiants, anti-oxydants, stabilisants et autres ingrédients fonctionnels modifiant avantageusement une ou plusieurs des propriétés plastics can be separated from a single thermoplastic polymeric substance or a mixture of these substances, with or without additives such as coloring agents, plasticizers, antioxidants, stabilizers and other functional ingredients advantageously modifying one or more of the properties
physiques de la ou des substances thermoplastiques. physical or thermoplastic substances.
De plus, il faut selon l'invention, que les pièces 2, 4 et 6 soient formées par moulage par injection. Par conséquent, la matière thermoplastique sensiblement rigide et l'élastomère thermoplastique doivent être faits en In addition, according to the invention, the parts 2, 4 and 6 are formed by injection molding. Therefore, the substantially rigid thermoplastic material and the thermoplastic elastomer must be made of
matériauxde moulage capablesd'être mouléspar injection. molding materials capable of being injection molded.
Les matériaux de moulage peuvent se composer ou être formés, à la majorité, d'un ou plusieurs polymères et/ou d'un ou plusieurs copolymères. De plus, le matériau utilisé pour fabriquer les pièces 2 et 4 et le matériau utilisé pour former la pièce 6 doivent être compatibles dans le sens qu'ils sont capables de se coller ou de se lier l'un à l'autre par fusion, c'est-à-dire par contact des matériaux The molding materials can consist or be formed, in the majority, of one or more polymers and / or one or more copolymers. In addition, the material used to make parts 2 and 4 and the material used to form part 6 must be compatible in the sense that they are capable of bonding or bonding to one another by fusion, that is to say by contact of the materials
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quand au moins l'un d'entre eux est à l'état fluide puis en refroidissant le matériau à l'état fluide jusqu'à ce qu'il se soit solidifié et qu'il forme une liaison avec lWutre matériau. Tandis que les pièces 2 et 4 peuvent être formées en différents matériaux mutuellement compatibles qui fondent et se solidifient aux mômes températures ou presque, il est préférable qu'ils soient faits du môme matériau. De préférence, les pièces 2 et 4 ont un module de flexion supérieure à 27580 bars tandis que la pièce 6 est un élastomère thermoplastique mou à faible module, ayant une valeur au duromètre Shore à l'échalle A comprise entre 35 et 85. Par exemple, mais sans limitation, les pièces 2 et 4 peuvent être faites en polystyrène ayant un module de flexion de l'ordre de 32060 bars et la pièce 6 est faite en un composé de styrène-butadiène ayant une when at least one of them is in the fluid state and then cooling the material to the fluid state until it has solidified and forms a bond with the other material. While parts 2 and 4 may be formed of different mutually compatible materials that melt and solidify at the same or near the same temperatures, it is preferable that they be made of the same material. Preferably, the parts 2 and 4 have a modulus of flexion greater than 27580 bar while the part 6 is a soft thermoplastic elastomer with a low modulus, having a Shore durometer value with the scale A between 35 and 85. For example , but without limitation, the parts 2 and 4 can be made of polystyrene having a flexural modulus of the order of 32060 bars and the part 6 is made of a styrene-butadiene compound having a
valeur au duromètre Shore à l'échelle A de 55. Shore durometer value at A scale of 55.
Les pièces 2, 4 et 6 sont illustrés sur les dessins comme ayant des limites nettement définies car, comme on l'expliquera ci-après en plus de détail, les interfaces entre ces pièces sont sensiblement dépourvues de tout Parts 2, 4 and 6 are illustrated in the drawings as having clearly defined limits because, as will be explained hereinafter in more detail, the interfaces between these parts are substantially devoid of any
mélange ou interdiffusion des matières thermoplastiques. mixing or interdiffusion of thermoplastics.
En se référant encore à la figure 1, la pièce interne 2 présente des surfaces supérieure et inférieure 8 et 10 plates et annulaires, une surface cylindrique interne 12 définissant un alésage axial 17 et une limite externe représentée par une surface de révolution comprenant des sections extrômes cylindriques 16 et 18 et une section intermédiaire 20 à double courbure. La pièce externe 4 sert de bride pour l'unité de l'isolateur et présente une surface cylindrique externe 22 et une limite interne 24 représentépar une surface cylindrique, et des surfaces supérieure et inférieure26 et 28 mutuellement parallèles, qui sont parallèles aux surfaces correspondantes de la pièce interne 2 et qui s'étendent à angle droit à l'axe de la pièce interne. La pièce externe 4 comporte également un certain nombre d'orifices de montage 5. La pièce intermédiaire 6 présente des sections interne et externe et 32 qui sont collées respectivement à la pièce interne 2 par sa section limite 18 et à la pièce 4 par sa limite interne 24, plus une section intermédiaire convolutée 34 qui s'étend entre la pièce interne 2 et la pièce externe4. La section intermédiaire 34 est liée Referring again to FIG. 1, the inner part 2 has flat and annular upper and lower surfaces 8 and 10, an inner cylindrical surface 12 defining an axial bore 17 and an outer limit represented by a surface of revolution comprising extrusion sections. cylindrical 16 and 18 and an intermediate section 20 with double curvature. The outer member 4 serves as a flange for the insulator unit and has an outer cylindrical surface 22 and an inner boundary 24 represented by a cylindrical surface, and mutually parallel upper and lower surfaces 26 and 28, which are parallel to the corresponding surfaces of the the inner part 2 and which extend at right angles to the axis of the inner part. The outer part 4 also has a number of mounting holes 5. The intermediate part 6 has inner and outer sections and 32 which are respectively adhered to the inner part 2 by its limit section 18 and the piece 4 by its limit internal 24, plus a convoluted intermediate section 34 which extends between the inner part 2 and the outer part4. Intermediate section 34 is linked
ou collée à la pièce interne 2 à la section limite 20. or glued to the inner part 2 at the limit section 20.
La section intermédiaire 34 sert de ressort pour localiser élastiquement la pièce interne 4 par rapport à la pièce The intermediate section 34 serves as a spring for elastically locating the inner part 4 with respect to the part
externe 2.external 2.
Quand le dispositif de la figure 1 est formé par le procédé de moulage décrit ci-après, il n'y a sensiblement pas de diffusion ou de mélange d'un matériau dans ou avec l'autre. De plus, il n'y a que des déformations mineures ou pas du tout, d'un matériau par l'autre,le long des régions limites. On a déterminé, en inspectant les coupes transversales des isolateurs tels que ceux de la figure 1 faiit selon l'invention, avec un microscope électronique à balayage à un grossissement de 20000, que les limites entre les pièces en élastomère thermoplastique de styrène_ When the device of Fig. 1 is formed by the molding method described hereinafter, there is substantially no diffusion or mixing of material in or with each other. In addition, there are only minor deformations or not at all, from one material to another, along the boundary regions. It has been determined, by inspecting the cross-sections of insulators such as those of FIG. 1 according to the invention, with a scanning electron microscope at a magnification of 20000, that the boundaries between the styrene thermoplastic elastomer parts
butadiène et en polystyrène avaient une région d'inter- butadiene and polystyrene had a region of inter-
face (la région de diffusion ou de mélange d'un matériau dans ou avec l'autre) d'une épaisseur qui. n'atteignait qu'environ 25,4 X 10-6 mm. Néanmoins, la liaison entre face (the region of diffusion or mixing of a material in or with the other) of a thickness which. reached only about 25.4 X 10-6 mm. Nevertheless, the link between
les pièces en élastomère et non en élastomère est suffisam- elastomer and non-elastomer parts are sufficiently
ment forte pour que le dispositif fonctionne de façon strong enough for the device to work
satisfaisante comme un isolateur.satisfactory as an insulator.
En se référant maintenant aux figures 2A-2C, le dispositif de la figure 1 est produit selon un mode préféré de mise en pratique de l'invention, au moyen d'un moule de co-injection qui se compose essentiellement de trois organes relativement mobiles 36, 38 et 40, et d'une par'tie centrale ou noyau 42 fixé à l'organe 36 du moule. Comme on peut le voir sur la figure 2A, l'organe 36 présente une surface extrême interne contourée qui comporte quatre parties distinctes 44, 46, 48 et 50 tandis que l'organe 38 présente une première surface extrême interne plate 52 et une surface interne cylindrique 54. L'organe 40 présente une surface extrême interne contourée comprenant des sections 56 et 58 et une surface externe cylindrique 60 formant un ajustement à glissement précis avec la surface 54. Les organes du moule sont agencés de façon que quand ils sont en position fermée, les surfaces 50 et 52 correspondent l'une avec l'autre tandis que les surfaces 44 et 58 et le montant 42 forment une première cavité 62 et les surfaces 48, 52 et la partie supérieure de la surface 60 forment une seconde cavité 64. L'organe 40 présente un orifice central 66 o s'ajuste coulissant très précisément le montant central 42. Un certain nombre de broches 68 fixées dans l'organe 36 s'ajustent très précisément et de façon coulissante dans des orifices 70 de l'organe 38. Les broches 68 servent de noyau pour former les trous de montage 5. Les organes 36, 38 et 40 sont adaptés (par des moyens traditionnels non représentés mais connus de ceux qui sont compétents en la matière) à se déplacer les uns par rapport aux autres le long de l'axe du montant 42, ainsi, comme on l'a décrit ci-dessus, Referring now to FIGS. 2A-2C, the device of FIG. 1 is produced according to a preferred embodiment of the invention, by means of a coinjection mold which consists essentially of three relatively movable members. 36, 38 and 40, and a central portion or core 42 fixed to the member 36 of the mold. As can be seen in FIG. 2A, the member 36 has an internal contoured end surface which comprises four distinct parts 44, 46, 48 and 50 while the member 38 has a first flat inner end surface 52 and an inner surface The member 40 has an outer contoured inner surface including sections 56 and 58 and a cylindrical outer surface 60 forming a precise sliding fit with the surface 54. The mold members are arranged so that when in position closed, the surfaces 50 and 52 correspond to one another while the surfaces 44 and 58 and the upright 42 form a first cavity 62 and the surfaces 48, 52 and the upper portion of the surface 60 form a second cavity 64 The member 40 has a central orifice 66 o fits very precisely sliding the central upright 42. A number of pins 68 fixed in the member 36 adjust very precisely and The pins 68 serve as a core for forming the mounting holes 5. The members 36, 38 and 40 are adapted (by conventional means not shown but known to those skilled in the art. the material) to move relative to each other along the axis of the post 42, thus, as described above,
les organes 38 et 40 sont mobiles séparément et sélective- the members 38 and 40 are movable separately and selectively
ment à différentes positions le long de cet axe, par rapport at different positions along that axis, relative to
à l'organe 36.to the body 36.
L'isolateur des vibrations de la figure 1 est fabriqué en utilisant l'ensemble de moulage des figures 2A-2C selon le procédé qui suit. D'abord, les organes 36, 38 et sont placés en position totalement fermée représentée sur la figure 2A (première position d'injection), et un matériau liquide thermoplastique approprié de moulage par injection, pouvant se solidifier en un solide rigide ou presque rigide (comme du polystyrène) est injecté dans les cavités 62 et 64 par les orifices d'injection The vibration isolator of FIG. 1 is manufactured using the molding assembly of FIGS. 2A-2C according to the following method. First, the members 36, 38 and are placed in the fully closed position shown in FIG. 2A (first injection position), and a suitable thermoplastic injection molding material capable of solidifying into a rigid or nearly rigid solid (like polystyrene) is injected into the cavities 62 and 64 through the injection ports
74 et 76 afin de former les pièces 2 et 4 de l'isolateur. 74 and 76 to form parts 2 and 4 of the insulator.
Alors, l'organe 40 est retiré jusqu'à ce que le bord externe de sa surface 56 soit à fleur avec la surface 52, afin de former une troisième cavité 78 comme cela est Then, the member 40 is removed until the outer edge of its surface 56 is flush with the surface 52, to form a third cavity 78 as is
illustré sur la figure 2B (seconde position d'injection). illustrated in Figure 2B (second injection position).
Ensuite, un matériau liquide thermoplastique approprié de moulage par injection, pouvant se solidifier en un matériau solide ayant les propriétés d'un élastomère (comme du butadiène-styrène) est injecté dans la cavité 78 par un ou plusieurs orifices d'injection 80 afin de former la pièce 6. Cette étape d'injection est entreprise après que le matériau injecté dans les cavités 62 et 64 se soit solidifié ou soit devenu suffisamment visqueux pour ne pas être déplacé ou détendu par le matériau injecté par l'orifice , mais soit cependant suffisamment mou pour se coller Next, a suitable thermoplastic injection molding liquid material capable of solidifying into a solid material having the properties of an elastomer (such as butadiene-styrene) is injected into the cavity 78 through one or more injection ports 80 in order to This injection step is carried out after the material injected into the cavities 62 and 64 has solidified or become sufficiently viscous not to be displaced or expanded by the material injected through the orifice, but soft enough to stick
ou se lier à l'élastomère. Ainsi, la seconde étape d'injec- or bind to the elastomer. Thus, the second stage of injection
tien est effectuée tandis que le matériau dans les cavités 62 et 64 est toujours chaud mais après sa prise comme un solide. Par un choix approprié des matériaux, il est possible que la cavité 78 soit remplie en aussi peu de temps qu' une à trois secondes après remplissage des cavités 62 et 64, tout en obtenant une liaison satisfaisante entre les pièces en élastomère et non en élastomère. Enfin, quand la pièce 6 a pris comme un solide dans la cavité 78, les organes 38 et 40 sont séparés de l'organe 36 comme ox+eut le voir sur la figure 2C, et ensuite l'isolateur yours is done while the material in the cavities 62 and 64 is still hot but after it is taken as a solid. By a suitable choice of materials, it is possible for the cavity 78 to be filled in as little as one to three seconds after filling the cavities 62 and 64, while obtaining a satisfactory connection between the elastomer and non-elastomer parts. . Finally, when the piece 6 has taken a solid in the cavity 78, the members 38 and 40 are separated from the member 36 as ox + could see it in Figure 2C, and then the insulator
fini peut être retiré du moule et mis de côté pour refroidir. finished can be removed from the mold and set aside to cool.
Ensuite, les organes du moule sont ramenés à la position représentée sur la figure 2A pour le cycle suivant de moulage. Dans le mode de réalisation préféré de mise en pratique de l'invention, les pièces 2 et 4 de l'isolateur sont moulées en polystyrène qui se solidie afin d'avoir un module de flexion de l'ordre de 32060 bars, et la pièce Then, the mold members are returned to the position shown in Figure 2A for the next molding cycle. In the preferred embodiment of the invention, parts 2 and 4 of the insulator are molded of polystyrene which solidifies in order to have a flexural modulus of the order of 32060 bars, and the workpiece
6 de l'isolateur est formée en un copolymère de styrène- 6 of the insulator is formed of a styrene copolymer
butadiène qui se solidifie afin d'avoir une dureté Shore A comprise entre 35 et 85 (selon le taux d'élasticité souhaité pour l'isolateur), le polystyrène étant de préférence un matériau vendu par Shell sous la dénomination commerciale ShelU DP-203 et le styrène-butadiène étant le matériau vendu par Shell sous la dénomination commerciale Kraton 3000 série caoutchouc thermoplastique. Les températures et butadiene which solidifies in order to have a Shore A hardness of between 35 and 85 (depending on the desired elasticity rate for the insulator), the polystyrene preferably being a material sold by Shell under the trade name ShelU DP-203 and styrene-butadiene being the material sold by Shell under the trade name Kraton 3000 series thermoplastic rubber. Temperatures and
pressions appropriées sont déterminées par les caractéris- appropriate pressures are determined by the characteristics
tiques de matériaux utilisés, en effet, le polystyrène est injecté à envirôn 344,73 bars et le styrne-butadiène est injecté dans la chambre 78 à environ 413,68 bars, le tout à 1990C. La dernière étape d'injection doit se produire environ une à trois secondes après avoir terminé l'injection du composé de moulage de polystyrène dans les cavités 62 et 64. Les matériaux d'injection sont maintenus à une température de l'ordre de 1990C pendant les deux étapes d'injection, mais le moule est maintenu à une température de l'ordre de 38 à environ 661C pendant le processus de moulage. Le moule est ouvert et la pièce finie est retirée In fact, the polystyrene is injected at around 344.73 bar and the styrene-butadiene is injected into the chamber 78 at about 413.68 bar, all at 1990C. The last injection step should occur about one to three seconds after completing the injection of the polystyrene molding compound into the cavities 62 and 64. The injection materials are maintained at a temperature of the order of 1990C for both injection steps, but the mold is maintained at a temperature of the order of 38 to about 661C during the molding process. The mold is open and the finished part is removed
environ une minute après fin de la seconde étape d'injection. about one minute after the end of the second injection step.
La pièce moulée est alors mise de côté et on la laisse refroidir jusqu'à la température ambiante avant étiquetage, examen et emballage. Les produits finis présentent une résistance du collage au cisaillement entre la pièce 6 et les pièces 2 et 4, d'au moins 27,58 à 34,47 bars et habituellement de l'ordre de 41,37 à 55,16 bars en comparaison à la résistance typique du collage de l'ordre de 34,47 bars entre les pièces en métal et en élastomère The molded part is then set aside and allowed to cool to room temperature before labeling, examination and packaging. The finished products exhibit shear bond strength between part 6 and parts 2 and 4 of at least 27.58 to 34.47 bar and usually in the range of 41.37 to 55.16 bar compared at the typical bond strength of 34.47 bar between metal and elastomer parts
des isolateurs traditionnels métal/élastomère. traditional metal / elastomer insulators.
On notera que l'injection de l'élastomère après injection du matériau rigide est critique. On a déterminé que si l'élastomère est injecté eémême temps ou avant le matériau rigide, on ne pouvait obtenir un isolateur satisfaisant car l'élastomère était incapable de résister à ladéformation dans la cavité 78 sous les pressions qu'il faut utiliser pour injecter la matière plastique rigide It will be noted that the injection of the elastomer after injection of the rigid material is critical. It has been determined that if the elastomer is injected at the same time or before the rigid material, a satisfactory insulator can not be obtained because the elastomer was unable to resist the deformation in the cavity 78 under the pressures to be used to inject the material. rigid plastic material
dans les cavités 62 et 64. Cela est vrai même si l'élasto- cavities 62 and 64. This is true even if the elasto-
mère a totalement durci avant que le matériau non élasto- mother fully hardened before the non-elastomer material
mère ne soit injecté. Uniquement si l'injection de - mother is injected. Only if the injection of -
l'élastomère est retardée juscp' après que la matière plastique rigide ait pris suffisamment pour résister à une déformation sous les pressions requises pour injecter l'élastomère, il est possible d'obtenir une liaison suffisamment forte entre les pièces en élastomère et non en élastomère, et également que les pièces en élastomère se the elastomer is retarded until after the rigid plastic has taken enough to withstand deformation under the pressures required to inject the elastomer, it is possible to obtain a sufficiently strong bond between the elastomeric and non-elastomeric parts , and also that the elastomer parts are
conforment exactement à la forme des trois cavités du moule. conform exactly to the shape of the three cavities of the mold.
La présente invention présente un autre avantage distinct, en effet le taux d'élasticité de l'isolateur peut être modifié en modifiant la compositicaet par conséquent -le duromètre du matériau utilisé pour former la pièce intermédiaire 6. Ainsi, par exemple, le matériau de moulage Kraton est vendu par Shell sous le nom de Kraton 3226 pour un duromètre de 35 à l'échelle A, de Kraton 3202 pour un duromètre de 55 à l'échelle A et de Kraton 3204 pour un duromètre de 85 à l'échelle A. D'autres valeuis peuvent être obtenues par un mélange approprié de 2 ou 3 des The present invention has another distinct advantage, in fact the elasticity of the insulator can be modified by modifying the compositicaet therefore the durometer of the material used to form the intermediate part 6. Thus, for example, the material of Kraton molding is sold by Shell under the name of Kraton 3226 for a durometer of 35 at A scale, of Kraton 3202 for a durometer of 55 at A scale and of Kraton 3204 for a durometer of 85 at A scale. Other values can be obtained by a suitable mixture of 2 or 3 of the
matériaux de Kraton ci-dessus ou par addition ou substitu- Kraton materials above or by addition or substitution
tion d'autres élastomères thermoplastiques. La raideur des pièces 2 et 3 peut être modifiée en mélangeant une partie de l'élastomère comme matériau de moulage au polystyrène comme matériau de moulage. On notera que les pièces 2 et 4 ne doivent pas être absolument rigides; pour certaines other thermoplastic elastomers. The stiffness of parts 2 and 3 can be modified by mixing a portion of the elastomer as a polystyrene molding material as a molding material. It should be noted that parts 2 and 4 must not be absolutely rigid; for some
applications d'isolateurs, il peut suffir ou être souhaita- applications of insulators, it may be sufficient or desirable
ble que ces pièces soient simplement raides, c'est-à-dire that these parts are simply straight, that is to say
semi-rigides.semi-rigid.
Le procédé ci-dessus décrit selon l'invention présente une autre caractéristique avantageuse, en effet les matériaux de moulage sont injectés coaxialement plutôt que par le procédé bi-axial révélé par I. Martin Spier dans le brevet US n0 3 950 483. On a trouvé que le moulage par injection coaxiale était plus simple à exécuter The above described process according to the invention has another advantageous characteristic, in fact the molding materials are injected coaxially rather than by the bi-axial process disclosed by I. Martin Spier in US Pat. No. 3,950,483. found that coaxial injection molding was simpler to perform
et conduisait ainsi à un produit plus fiable. and thus led to a more reliable product.
La présente invention présente un autre avantage parce que l'on peut former des isolateurs de diverses formes, Another advantage of the present invention is that insulators of various shapes can be formed.
dimensions et ayant différentes caractéristiques d'isole- dimensions and having different characteristics of isolation
ment des vibrations. Ainsi,par exemple, la forme et/ou la dimension de la pièce intermédiaire 6 peuvent être modifiées simplement en modifiant les diverses parties du moule. De plus également par exemple, en moulant de façon appropriée l'ensemble du moule, il est possible de former un isolateur plat 90 (figure 3) se composant d'une pièce interne cylindrique 2A, d'une pièce externe cylindrique 4A avec une bride circulaire plate 92, et vibrations. Thus, for example, the shape and / or the dimension of the intermediate part 6 can be modified simply by modifying the various parts of the mold. In addition, for example, by suitably molding the entire mold, it is possible to form a flat insulator 90 (FIG. 3) consisting of a cylindrical inner part 2A, a cylindrical outer part 4A with a flange flat circular 92, and
d'ie pièce intermédiaire cylindrique 6A ayant des surfacesex- of the cylindrical intermediate piece 6A having surfaces
trtespiates, De même par exemple également, la présente invention peut s'adapter à la formation d'un isolateur axialement allongé 96 (figure 4) o les trois pièces 2B, 4B et 6B sont toute cylindriques et o la longueur de la pièce 6B dépasse sensiblement son rayon interne ainsi que son rayon externe. Ces deux autres forme d'isolateurs présentent des caractéristiques différentes d'isolement des vibrations que l'unité de la figure 1, même ai elles sont faites dans le même matériau, La présente invention présente un autre avantages, en effet elle peut être mise en pratique avec une grande variété de matériaux thermoplastiques de moulage par injection. Ainsi, l'élastomère thermoplastique de moulage par injection constituant la pièce 6 peut se composer ou consister en un matériau autre que du styrène-butadiène connu de ceux qui sont compétents en la matière. On notera que le terme "élastomère thermoplastique" est un terme déjà connu de ceux qui sont compétents en la matière, comme cela est mis en évidence par Tobolsky et autres, Polymer Science and Materials, page 277, Wiley-Interscience (1971); et qu'il existe une grande variété de ces matériaux comme cela est révélé par A.A. Walker, Handbook Similarly, for example also, the present invention can adapt to the formation of an axially elongate insulator 96 (Figure 4) o the three parts 2B, 4B and 6B are all cylindrical and o the length of the part 6B exceeds substantially its inner radius as well as its outer radius. These two other forms of insulators have different vibration isolation characteristics than the unit of FIG. 1, even if they are made of the same material. The present invention has other advantages, in fact it can be implemented. practical with a wide variety of thermoplastic injection molding materials. Thus, the thermoplastic injection molding elastomer constituting part 6 may consist of or consist of a material other than styrene-butadiene known to those skilled in the art. It will be appreciated that the term "thermoplastic elastomer" is a term already known to those skilled in the art, as evidenced by Tobolsky et al., Polymer Science and Materials, page 277, Wiley-Interscience (1971); and that there is a wide variety of these materials as revealed by A.A. Walker, Handbook
of Thermoplastic Elastomers (1979).of Thermoplastic Elastomers (1979).
Par ailleurs, à titre d'exemple mais sans limitation, les pièces thermoplastiques 2 et 4 peuvent être faites en acrylonitrile-butadiènestyrène (ABS), poly méthyl méthacrylate (Plexiglasà), un polymère de propylène et d'autres matériaux évidents à ceux qui sont compétents en la matière, comme cela est enseigné par exemple dans les brevets US no 3 941 859, 3 962 154 et 4 006 116. Le Furthermore, by way of example but without limitation, the thermoplastic parts 2 and 4 can be made of acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), poly methyl methacrylate (Plexiglas), a propylene polymer and other materials which are obvious to those which are competent in the field, as taught for example in US Patent Nos. 3,941,859, 3,962,154 and 4,006,116.
choix exact des matériaux utilisés dépendra des caractéris- exact choice of the materials used will depend on the characteristics
tiques souhaitées et de la compatibilité de l'élastomère et du non élastomère par rapport à la liaison l'un à l'autre. Bien entendu l'invention n'est nullement limitée aux il modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques desired and the compatibility of the elastomer and non-elastomer with respect to the bonding to each other. Naturally, the invention is not limited to the embodiments described and shown which have been given by way of example. In particular, it includes all the means constituting technical equivalents
des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles- described means as well as their combinations if these
ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre These are executed according to his spirit and implemented
dans le cadre de la protection comme revendiquée. as part of the protection as claimed.
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