FR2495544A1 - Procede et appareil de production de particules de finissage - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN APPAREIL DE PRODUCTION DE PARTICULES DE FINISSAGE. L'APPAREIL COMPORTE UN TAMBOUR A PEU PRES CYLINDRIQUE 10 CONTRE LA PAROI LATERALE 13 DUQUEL EST APPLIQUE UN MOULE 11 DONT LA SURFACE INTERIEURE PRESENTE DES CAVITES 12. UNE CERTAINE QUANTITE DE COMPOSE OU MELANGE, DEVANT FORMER DES PARTICULES DE FINISSAGE, EST INTRODUITE DANS LES CAVITES 12 DU MOULE 11 ET LE TAMBOUR 10 EST MIS EN ROTATION PENDANT LA SOLIDIFICATION DES PARTICULES. LE MOULE 11 EST ENSUITE RETOURNE SUR LUI-MEME AFIN QUE LES CAVITES 12 SOIENT DIRIGEES VERS L'EXTERIEUR ET QUE LES PARTICULES 15, A PRESENT SOLIDIFIEES, EN SOIENT EJECTEES. DOMAINE D'APPLICATION: PRODUCTION DE PARTICULES DE FINISSAGE AU TONNEAU, PAR VIBRATION, PAR AGITATION, PAR ROTATION, PAR CENTRIFUGATION ET AUTRES.

Description

L'invention concerne des matières de polissage au tonneau, des matières de

finissage ou des "particules"

de finissage destinées à la finition de pièces ou d'ou-

vrages par contact intime avec ces derniers dans une cham-

bre de finissage, avec utilisation d'un mouvement centri- fuge, vibratoire, giratoire ou rotatif, ou bien des

combinaisons de ces mouvements. L'invention concerne éga-

lement la production de telles matières ou particules

de finissage, ainsi qu'un appareil et un procédé de pro-

duction de ces matières ou particules.

L'industrie du finissage mécanique utilise une grande diversité de matières de polissage au tonneau, de matières de finissage ou de "particules" de finissage, se présentant sous un très grand nombre de configurations et de formes et destinées à affiner des surfaces et/ou ébarber des pièces ou ouvrages généralement en métal ou en matière plastique. Les opérations effectuées pour cet affinage de surfaces mettent en jeu des mouvements centrifuges, vibratoires, giratoires et rotatifs, ainsi que des combinaisons de ces mouvements. Lors des stades initiaux du développement du domaine du finissage, ces matières comprenaient de la roche naturelle ou synthétique de la porcelaine, des argiles chargées d'abrasifs, du bois, du cuir, des matières plastiques et autres. Les céramiques ont rencontré beaucoup de succès récemment, mais elles sont progressivement remplacées par des

matières liées par de la résine, pour des raisons de coût.

Quel que soit le type -de matière de finissage utilisée, les pièces à affiner ou à ébarber sont généralement placées dans une chambre convenable de finissage, avec la matière de finissage qui se présente sous la forme de particules libres supportant les pièces et empochant toutes collisions indésirables de ces dernières. Cette matière porte ou fournit l'abrasif qui effectue le finissage de surfaces ou l'ébarbage. L'incorporation de particules abrasives dans un liant constitué d'une résine s'est de plus en plus répandue, car la dimension et la forme de la particule de finissage peuvent, dans ce cas, être modifiées largement pour convenir aux exigences individuelles concernant les dimensions, la dureté et autres, non seulement de la résine de liaison, mais également de l'abrasif incorporé dans cette résine. Des formes très régulières peuvent être obtenues dans la production de telles matières, mais des particules à haute densité, exemptes de bulles d'air, ayant un minimum de bavures et pouvant être aisément produites en grande série et éjectées de façon simple et complète du moule de production, avec un travail minimal, pour des raisons évidentes d'économie, n'ont pu être produites précédemment. Jusqu'à présent, des particules de finissage liées par de la résine sont habituellement

coulées ou moulées séparément, ce qui présente des incon-

vénients évidents. Un procédé de production de matières is céramiques ou polymériques, consistant à faire tomber goutte à goutte des compositions thixotropes d'un orifice, puis à faire durcir ces compositions, est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique d'Amérique N0 3 549 341 qui donne de nombreux détails concernant les procédés antérieurs et leurs inconvénients. Un procédé de production en continu de matières ou particules abrasives de finissage

est également décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amé-

rique No 3 503 725 qui mentionne le mouveaent d'une matière gélatineuse ou non durcie de finissage le long d'une bande mobile, la coupe de cette masse de matière en

segments convenables et le durcissement des segments indi-

viduels pour produire des particules abrasives. Bien que ces deux procédés présentent des avantages par rapport

à l'art antérieur consistant à mouler ou couler indivi-

duellement des compositions pâteuses de céramique-ou

d'abrasif lié par de la résine, ils laissent encore beau-

coup a désirer du point de vue de l'économie, de la réduction des bavures, de la suppression dés bulles d'air et de la production en grande série de particules de haute qualité d'une manière simple et commode. Un autre procédé existant, pour le moulage de particules de

finissage, présente des inconvénients encore plus impor-

tants-en ce qui conc(erne des bavures excessives, des coûts de maind'oeuvre excessifs et une éjection incomplète du moule dans lequel elles sont produites. Il est évident qu'il serait très souhaitable et avantageux de disposer dans l'industrie du finissage, d'un procédé plus simple, plus rapide et plus économique de production en grande série de particules de finissage. L'invention concerne un procédé et un appareil répondant à ce souhait, permettant la production de particules de finissage à haute densité, exemptes de bulles-d'air et présentant un minimum de bavures, aisément et en grande série, les particules pouvant être également éjectées de façon simple, complète et automatique du moule dans lequel elles sont réalisées, avec un travail

minimal et une économie maximale.

L'invention a pour objet un procédé et un appareil

perfectionnés pour la production en grande série de parti-

cules ou pastilles de finissage. Le procédé et l'appareil selon l'invention réalisent la coulée centrifuge de particules de finissage dans un moule ayant sensiblement la forme d'une feuille et présentant plusieurs cavités dans lesquelles les particules se solidifient, durcissent ou arrivent à maturation lors de l'opération de coulée centrifuge. Les particules solidifiées sont éjectées des

cavités du moule par retournement de ce dernier sur lui--

même, c'est-à-dire "comme un gant". L'éjection des parti-

cules solidifiées peut s'effectuer automatiquement. Le procédé et l'appareil selon l'invention permettent la production aisée, en grande série, de particules à haute densité, exemptes de bulles d'air, présentant un minimum de bavures et pouvant être éjectées de façon simple, complète et automatique du moule dans lequel elles sont réalisées, toutes-ces opérations demandant un travail

minimal et présentant une économie maximale.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: - la figure 1 est une coupe transversale partielle, suivant la ligne I-I de la figure 4, de l'appareil selon l'invention au stade de la mise en train, cette vue montrant un moule flexible présentant des cavités qui contiennent un composé; - la figure 2 est une coupe partielle, suivant la ligne II-II de la figure 4, d'un moule flexible selon l'invention à l'état retourné sur lui-même ou "comme un. gant", cette vue montrant l'éjection des particules de finissage vers l'extérieur du moule; - la figure 3 est une vue en perspective d'une

particule ou pastille de finissage produite selon l'in-

vention;.

- la figure 4 est une élévation, avec coupe et arrachement partiels, d'un appareil de coulage centrifuge selon l'invention;

- la-figure 5 estune élévation, avec coupe par-

tielle, d'une variante de l'appareil de coulage centrifuge selon l'invention; - la figure 6 est une coupe transversale partielle à échelle agrandie, d'une cavité d'un moule flexible selon l'invention, la cavité étant représentée en position dans laquelle une particule de finissage est moulée dans cette cavité; et - la figure 7 est une coupe transversale partielle, à échelle agrandie, d'une cavité du moule flexible selon l'invention, représentée dans une position d'éjection dans laquelle une particule de finissage est éjectée

de cette cavité.

Sur les dessins annexés, tous les éléments essen-

tiels de l'appareil selon l'invention portent des réfé-

rences numériques et les éléments correspondants portent les mêmes références numériques, ou bien des références

qui diffèrent d'un facteur de cent (100).

Une forme préférée de réalisation de l'appareil, selon l'invention est représentée sur la figure 4. Une variante de l'appareil, qui utilise des moyens pneumatiques pour éjecter les particules de finissage formées du moule flexible, plutôt que des moyens mécaniques, est représentée sur la figure 5. La chambre rotative, dans laquelle est placé le moule flexible selon l'invention lorsque l'appareil est en position de moulage, est montrée globalement en 10 et en 110 sur les figures 4 et 5. La chambre rotative, qui tourne autour de son axe central, est représentée sous la forme d'un tambour annulaire ouvert à ses extrémités et comportant des parois latérales 13 et 113 supportant les moules. Ce tambour peut avoir, à titre d'exemple, un diamètre intérieur légèrement supérieur à 1524 mm afin que le moule flexible, essentiellement en forme de feuille et ayant à peu près ces dimensions, soit logé dans la chambre intérieure de ce tambour. En position de moulage, montrée en traits pleins sur la figure 4, le moule flexible l1 est placé à l'intérieur du tambour 10, s'étend à proximité immédiate de la paroi 13 de support du moule de ce tambour et comporte avantageusement un fond 17. En position d'éjection des particules, comme montré en traits mixtes sur la figure 4, lorsque les particules de finissage formées et solidifiées sont éjectées, le moule flexible 11 est tiré vers l'extérieur de la lèvre ou périphérie extérieure du tambour 13 à laquelle il est

relié par sa circonférence, puis il est retourné sur lui-

même afin que les cavités 12 de moulage soient tournées vers l'extérieur, plutôt que vers l'intérieur comme c'est le cas lorsque le moule 11 est en position ou mode de

moulage à l'intérieur du tambour 10.

Comme montré sur la figure 1, qui est une coupe suivant la ligne I-I de la figure 4, le moule flexible 11 selon l'invention, lorsqu'il est en position de moulage, est situé à proximité immédiate de la paroi 13 de. support du tambour 10. Lorsque le tambour est mis en rotation autour de son axe central, une quantité prédosée de composé 14, comprenant un mélange d'une matrice et d'un abrasif, est introduite dans le moule. Etant donné que le composé 14 est généralement à l'état semi-solide, gélatineux ou fluide à ce stade et qu'il possède une viscosité lui permettant de se déplacer aisément à l'intérieur du moule, vers la surface à laquelle il adhère sous l'effet de la force centrifuge communiquée par la rotation du tambour 10, il se place de lui-même convenablement et rapidement dans les cavités 12 de moulage. Comme montré sur la figure 1, un racloir ou couteau de raclage, placé à l'intérieur de la chambre rotative 10, peut être utilisé pour placer plus commodément et plus rapidement le composé 14 dans les cavités 12 de moulage et pour éliminer tout excédent de composé 14

pouvant être présent.

A la fin du cycle de rotation et de moulage ou de coulage, pendant lequel le composé 14 est comprimé dans les cavités 12 de moulage par la force centrifuge et peut

1o se solidifier, le moule flexible 11 est retourné sur lui-

même, "comme un gant", pour que les particules ou pastilles durcies 15 de finissage soient éjectées des cavités 12

de moulage.

Pendant l'étape de rotation et de moulage, la is force centrifuge engendrée par la rotation peut s'exercer

pleinement et agir sur les particules 15 en cours de dur-

cissement dans les cavités 12 en raison de l'effet de support ou "soutien" du moule produit par la paroi 13 qui est juxtaposée au moule flexible 11 et en contact avec

ce dernier.

Comme montré sur les figures 6 et 7, lorsque le moule flexible 11 et ses cavités 12 de moulage sont en

position de moulage, la base "a" de la particule est compri-

mée dans la base "b" de la cavité 12 du moule dont les dimensions sont essentiellement égales à celles de la base

"a" de la particule de finissage en cours de formation.

Comme représenté, la particule de finissage est de forme pyramidale, la circonférence de sa base étant plus grande que celle de son sommet, et elle présente une hauteur indiquée en "dû. Inversement, lorsque le moule flexible selon l'invention est en position d'éjection, comme montré sur la figure 7, par suite de la flexibilité de la matière utilisée pour le moule, qui est de préférence un caoutchouc

naturel ou synthétique ou tout autre élastomère, les parti-

cules ou pastilles 15 de finissage sont aisément dégagées des cavités 12 du moule, en particulier lorsque ce dernier est soumis à une pression ou à une rotation, attendu que les diamètres extérieurs -'c'; constituant les bases des cavités 12 du moule prennent des dimensions supérieures à celles des bases "b", ce qui permet une éjection aisée et commode des particules de finissage solidifiées et

durcies des cavités 12 du moule.

La figure 2 montre l'éjection des particules ou pastilles 15 de finissage des cavités 12 du moule flexible 11 au cours d'un cycle d'éjection, cette figure 2 étant une coupe du moule retourné sur lui-même, "comme

un gant", suivant la ligne II-II de la figure 4.

La figure 3 montre une particule ou pastille

conique ou pyramidale 15 de finissage produite selon l'in-

vention et dont la base "a" présente un diamètre supérieur à celui de son sommet, cette pastille ayant également une hauteur "d", comme montré plus particulièrement sur les figures 6 et 7. Cette configuration particulière de la particule ou pastille de finissage, bien que préférée,

ne constitue que l'une des configurations ou formes innani7-

brables qui peuvent être commodément obtenues par le procédé de l'invention et par la mise en oeuvre de l'appareil selon l'invention, La figure 4 représente en détail et sous une forme partiellement schématique l'appareil complet selon l'invention qui peut être utilisé pour la production

commode de particules ou pastilles de-finissage. Une cham-

bre rotative, ayant la forme d'un tambour cylindrique ouvert à ses extrémités, est indiquée globalement en 10 et elle comporte une paroi latérale 13 et un fond 16 porté par des supports radiaux 23, un moyeu central 24 et des pièces soudées appropriées. La paroi latérale 13 comporte une lèvre ou bride 21 à laquelle est fixée une bride correspondante 22 du moule flexible 11 qui, en mode ou position de moulage, constitue, en fait, un garnissage intérieur pour le tambour 10. Le moule flexible 11 est fixé à un fond 17 afin de constituer un garnissage intérieur complet du tambour 10 lorsqu'il est en mode ou position de moulage intérieur. Le tambour 10 est fixé par un moyeu central 24 à un arbre creux extérieur 26 qui est monté de manière à pouvoir tourillonner dans des paliers (non

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représentés), à l'intérieur de la partie supérieure d'un montant 27 qui, avec un montant 37, supporte l'appareil dans son ensemble. L'arbre creux extérieur 26 porte une poulie 28 qui lui est fixée et qui, avec une poulie 29, une courroie 30 de transmission et un moteur 21 de commande, constitue les moyens destinés à faire tourner l'arbre 26

et le tambour 10 qu'il porte. Un contrepoids 32 est repré-

senté comme étant fixé à l'extrémité opposée de l'arbre 26 afin de contrebalancer le poids du tambour 10 de l'autre

côté du montant 27.

Le fond 17 du moule est fixé à un arbre intérieur 33 qui est disposé à l'intérieur de l'arbre creux extérieur 26 duquel il est séparé par un joint 25, mais qui est

monté de manière à pouvoir tourner avec l'arbre creux exté-

rieur 26 à l'aide de moyens correspondants de verrouillage ou d'enclenchement mutuel (non représentés) situés sur la face extérieure de l'arbre intérieur 23 et sur la face intérieure de l'arbre extérieur 26. Une bague 34 de butée est fixée à l'extrémité de l'arbre intérieur 33 opposée à celle fixée au fond 17 du moule 11 et cette bague 34

est elle-même associée à des moyens hydrauliques et bi-

directionnels 35, 36 et 38 de butée et de retour, eux-mêmes reliés, par des tuyaux 39 et 40, à une source de fluide

(non représentée) et à des commutateurs associés qui com-

mandent ces moyens pour exercer une poussée vers l'exté-

rieur afin de provoquer l'éjection des particules, ou bien pour

provoquer un mouverent de retour pour un autre cycle de moulage.

La figure 4 représente, en traits mixtes, le moule flexible 11 selon l'invention en position ou mode d'éjection dans lequel l'arbre intérieur 33 et le fond 17 du moule sont poussés vers l'extérieur sur la distance maximale permise par la bague 34 de butée, afin d'éjecter les particules ou pastilles solidifiées et durcies de finissage des cavités 12 du moule 11, et la figure 4 montre également les particules finies 15 recueillies en masse dans un conteneur convenable C. Dans la variante montrée sur la figure 5, un moule flexible 111, présentant des cavités 112 de moulage, est montré comme étant fixé à un tambour 110, ouvert à son extrémité, au moyen de rivets 122 disposés le long d'une bride périphérique 121 qui s'étend sur toute la circonférence du tambour 110, au bord extérieur de la paroi 113. Le moule est représenté en traits pleins en position d'éjection. Les traits mixtes montrent le moule flexible 111en mode ou position de moulage, mode dans lequel le moule flexible est appliqué étroitement contre la paroi

113 du tambour 110 et forme, avec son fond 117, un garnis-

sage intérieur complet pour le tambour 110. Le fond 117,

en mode de moulage, s'étend contre un déflecteur 119 tra-

versé par des trous 120 et fixé par des entretoises circu-

laires 118 au fond 116 du tambour, ce fond étant lui-même fixé à un arbre creux 126 par des supports radiaux 123 et des pièces soudées appropriées. L'arbre creux 126 tourillonne dans des paliers de butée bidirectionnels (non représentés) logés dans la partie supérieure d'un montant 127, alors que l'extrémité opposée de l'arbre creux

126 est logée dans un joint 141 situé à l'extrémité supé-

rieure d'un montant 137. Ce joint, bien que permettant une rotation et une élévation de pression à l'intérieur de l'arbre creux 126, empêche par contre l'apparition fortuite ou accidentelle de courants d'air ou d'une dépression à l'intérieur de l'arbre creux 126. Une poulie 128 et une courroie associée 130 sont reliées à un moteur et à une autre poulie (non représentés) afin que l'arbre 126 et

le tambour 110 qui lui est fixé puissent être mis en rotation.

Un contrepoids 132 est également fixé à l'arbre 126, de l'autre côté du montant 127. Un raccord 142 de fluide arrive au joint 141 et un tuyau branché 143 est associé à une source d'air et de vide et à des moyens appropriés

de commutation (non représentés).

Conformément à la forme de réalisation montrée sur la figure 5, le moule flexible 111 est retourné sur lui'-même, "comme un gant", au moyen d'une pression d'air transmise par le tuyau 143, le raccord 142, le joint 141, l'arbre creux 126 et les trous 120 du déflecteur 119 ce qui a pour effet de faire passer à force le -moule flexible 111 de sa position ou son mode de moulage vers

sa position d'éjection, comme montré sur la figure 5.

Contrairement à l'appareil représenté sur la figure 4, les moyens faisant passer à force le moule flexible en position d'éjection sont totalement de nature pneumatique, plutôt que mécanique, à savoir le poussoir ou la tige de piston intérieur 33 et le fond associé 17 de l'appareil

montré sur la figure 4. Par contre, dans le cas de l'appa-

reil de la figure 4, pour ramener le moule flexible en mode ou position de moulage, il suffit d'actionner les moyens hydrauliques commandant le retour en position, ces moyens rétractant le poussoir intérieur ou la tige 33 de piston et ramenant le moule flexible-11 en mode ou position de moulage ou de "garnissage". Dans la forme de réalisation de la figure 5, on obtient le même résultat en passant simplement d'une pression d'air à une dépression, ce qui inverse le sens d'écoulement de l'air par le joint 141 et dans l'arbre creux 126 et ramène donc par aspiration le fond 117 du moule flexible 111 en mode ou position de moulage ou de "garnissage" contre la paroi latérale

113 et le déflecteur 119 du tambour rotatif 110.

En cours de fonctionnement, le mélange fluide, gélatineux ou semi-solide d'une matrice et d'un abrasif, c'est-à-dire le composé 14, est chargé à l'intérieur du tambour 10 ou 110 alors que le moule flexible 11 ou 111 est en position de "garnissage", à l'intérieur du tambour, et est prêt pour l'opération de moulage. La quantité de mélange ou composé 14 est convenablement dosée, au préalable, et elle se répartit relativement aisément, à l'état liquide ou visqueux, dans les cavités 12 ou 112 de moulage. Cette répartition et l'élimination de tout excédent peuvent être facilitées par l'utilisation d'un racloir 161, comme montré sur la figure 1, qui peut être inséré à l'intérieur du tambour 10 ou 110 et qui peut être tenu à la main, supporté autrement, ou bien manoeuvré automatiquement, conformément au procédé habituel de mise en oeuvre des racloirs, ainsi qu'il est bien connu de l'homme de l'art. Que le mélange ou composé 14 soit destiné à durcir par séchage à l'air, par catalyse, par chauffage ou par combinaisons de ces processus, il s'agit, dans tous les cas, d'une matière pouvant être coulée, de fluidité suffisante et de viscosité adaptée pour pouvoir se répartir aisément à l'intérieur du moule flexible 11 ou 111 lors de la rotation du tambour 10 ou 110, avec ou

sans utilisation d'un racloir tel que celui indiqué en 16.

Sous l'effet de la rotation de la chambre 10 ou 110, contenant le moule flexible 11 ou 111 en position de moulage pendant une période suffisante, par exemple 15 minutes, les particules ou pastilles 15 de finissage contenues dans

les cavités 12 ou 112 de moulage durcissent ou mûrissent-

suffisamment pour que le cycle d'éjection puisse commencer, Ce cycle d'éjection peut être mis en oeuvre aisément alors -que le tambour 10 ou 110 tourne ou ne tourne pas, l'éjection pouvant être sensiblement mieux maîtrisée lorsqu'elle est

effectuée alors que le tambour est fixe ou à l'état relati-

vement immobile. Par ailleurs, lorsque l'éjection-est

effectuée alors que le tambour 10 ou 110 tourne, les pas-

tilles 15 sont éjectées des cavités 12 ou 112 de moulage

beaucoup plus rapidement et plus complètement.

Dans tous les cas, à la fin du cycle de moulage, le moule flexible 11 ou 111 est retourné sur lui-même et amené dans sa seconde position ou position d'éjection dans laquelle. les particules ou pastilles solidifiées 15 de finissage sont éjectées des cavités 12 ou 112 de moulage afin d'être recueillies dans un conteneur convenable, comme montré, déposées sur une bande sans fin, ou recueillies

de toute autre manière convenable. Si une durée supplémen-

taire est nécessaire pour amener les pastilles à maturation, elle peut être établie après que les particules ou pastilles solidifiées 15 de finissage ont été éjectées du moule. Comme représenté, ces pastilles 15 sont effilées de leur base vers leur sommet afin de pouvoir être éjectées facilement du moule et, également comme représenté, elles ont une forme ou configuration pyramidale. De telles formes ou configurations,. selon lesquelles les particules de finissage sont effilées de leur base vers leur sommet, sont préférées

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pour des raisons évidentes de facilité d'éjection du

moule, bien que d'autres formes ou configurations innom-

brables puissent être données aux pastilles ou particules de finissage, de façon aisée, en ne jouant.que sur la forme des cavités 12 ou 112 de moulage. L'éjection des pastilles du moule ne soulève aucun problème; il suffit que le moule 11 ou 111 soit suffisamment flexible pour éjecter la particule ou pastille solidifiée de finissage

après son moulage et sa solidification.

1-0 Le moule flexible 11 ou 111 peut évidemment être retourné sur luimême et/ou ramené dans sa position de moulage et de "garnissage" à l'intérieur du tambour 10 ou

à la main, si cela est souhaité, ce qui est relative-

ment incommode, ou bien au moyen d'une poignée appropriée (non représentée) qui est reliée ou qui peut être reliée au fond 17 ou 117 du moule, ou encore de toute autre manière convenable. Cependant, les moyens montrés sur les figures 4 et 5 et décrits précédemment sont de loin préférables

et se sont avérés extrêmement utiles en pratique.

Le moule flexible peut, comme indiqué précédemment, être de toute composition souhaitée, par exemple en caoutchouc naturel ou synthétique ou en tout autre élastomère ou encore en toute autre matière flexible dans laquelle

il est possible de réaliser plusieurs cavités de moulage.

Une matière telle que du caoutchouc siliconé s'est avérée extrêmement utile en pratique. La matière doit évidemment, dans la forme préférée de réalisation de l'invention, avoir une flexibilité suffisante pour que, en mode d'éjection, dans lequel les particules ou pastilles solidifiées de finissage en sont éjectées, notamment sous l'effet d'une rotation et/ou d'une pression s'exerçant de l'intérieur, les cavités de moulage ménagées dans la surface prennent des dimensions supérieures à celles qu'elles possèdent initialement, par exemple lorsqu'elles sont en position de moulage, ce qui facilite l'éjection des particules ou

pastilles solidifiées de finissage des cavités du moule.

Ainsi, comme montré sur les figures 3, 6 et 7, le diamètre présenté par les cavités du moule pendant l'éjection est supérieur à leur diamètre initial existant pendant le moulage de sorte que cet accroissement de circonférence permet réellement une "expulsion" des particules ou pastilles solidifiées de finissage des cavités pendant le mode ou l'étape d'éjection. Dans la forme de réalisation montrée sur la figure 4, une fois que le cycle de moulage, y compris la solidification, est achevé, pour passer dans le cycle d'éjection, les moyens hydrauliques 35, 36 et 38 sont actionnés, ce qui a pour effet de déplacer à force l'arbre intérieur 33, fixé au fond 17 du moule flexible, à travers le joint 25 et longitudinalement à l'intérieur de l'arbre creux extérieur 26, sur la distance ma*imale permise par la bague 34 de butée. Ainsi, le moule flexible 11 et

son fond 17 sont amenés à force dans la position dans la-

quelle ils sont représentés en traits mixtes sur la figure 4. Après que toutes les particules ou pastilles 15 de finissage ont été éjectées, le moule flexible 11, retourné sur lui-même, est ramené dans sa position de moulage ou de "garnissage" par simple inversion des moyens hydrauliques 35, 36 et 38, ce qui inverse le sens de la course de l'arbre 33 à l'intérieur de l'arbre creux 26 pour ramener cet arbre 33 dans sa position initiale et

replacer ainsi le fond 17 du moule flexible dans sa posi-

tion d'origine, à l'intérieur du tambour 10, à proximité du fond 16 de ce dernier. Dans cette position, le moule flexible 11 et ses équipements auxiliaires pour le coulage par centrifugation des particules ou pastilles 15 de finissage sont prêts à commencer une autre opérationi

moulage.

Le procédé utilisé par la forme de réalisation montrée sur la figure 5, pour éjecter les particules ou pastilles 15 de finissage des cavités 112 du moule flexible 111, est le même que celui décrit précédemment. Dans laposition représentée en traits pleins sur la figure 5, le moule flexible 111 et son fond 117 sont en position

d'extension ou d'éjection, à l'extérieur du tambour 110.

Cette position est atteinte après l'achèvement d'un cycle convenable de moulage, y compris la solidification, par simple déclenchement d'une circulation d'air dans le tuyau 143, le raccord 142, le joint 141 et vers l'intérieur de l'arbre creux 126. La pression de l'air ainsi produite s'exerce à l'intérieur du tambour 110 et, par les trous du déflecteur 119, contre le fond 117 du moule flexible 111, repoussant ce dernier à force vers l'extérieur jusqu'à la position d'éjection représentée en traits pleins sur la figure 5. Dans cette forme de réalisation, lorsque l'on souhaite rétablir le cycle de moulage et ramener le moule flexible 111 en position de "garnissage" ou moulage à l'intérieur du tambour 110, il suffit de brancher le tuyau 143 sur une source de dépression qui établit, par l'intermédiaire du raccord 142, du joint 141 et de l'arbre creux 126, un vide agissant par les trous 120 du déflecteur 119 contre le fond 117 du moule flexible, exactement dans

l'ordre inverse, le fond 117 étant ainsi ramené à l'inté-

rieur de la paroi 113 du tambour 110 et de nouveau appliqué

contre le déflecteur 119 et la paroi 113 pour le commence-

ment d'un autre cycle de moulage.

Ainsi, la différence fondamentale entre les formes de réalisation des figures 4 et 5 est que l'appareil représenté sur la figure 4 utilise des moyens mécaniques, à savoir un arbre intérieur 33 relié au fond mobile 17 du moule flexible pour réaliser l'éjection, tandis que l'appareil représenté sur la figure-5 utilise des moyens pneumatiques, à savoir soit une pression d'air soit une dépression, pour déplacer le moule flexible 111 et son fond 117 jusqu'à la position d'éjection et pour les ramener en position de moulage ou de "garnissage", respectivement, le fonctionnement des deux formes de réalisation étant

par ailleurs essentiellement le même.

L'exemple particulier qui suit est donné unique-

ment à titre illustratif, et non limitatif.

Un composé ou mélange fluide de grains abrasifs et d'une matrice est préparé par malaxage de silice en particules de 10 am dans une résine urée-formaldéhyde a l'état liau4De qçn7i. sst ensue rtalysée avec un acide de la manière habituelle pour la solidification des résines uréeformaldéhyde. Le mélange est ensuite coulé dans un moule flexible rotatif placé dans l'appareil montré sur la figure 4 et dont l'intérieur est légèrement raclé à l'aide d'une lame pendant une minute afin de répartir le mélange uniformément dans les cavités du moule, sur toute la circonférence intérieure de ce dernier. La rotation du moule à l'intérieur du tambour est prolongée pendant une période de 15 minutes, puis le moule est retourné sur lui-même, comme décrit précédemment, pour

éjecter les particules ou pastilles solidifiées de finissage.

Lors d'un essai effectué alors que le moule-flexible tournait à l'intérieur de son tambour rotatif de support, l'éjection a été extrêmement rapide et complète. Au cours d'un autre essai dans lequel la rotation a été arrêtée avant l'éjection, la durée de l'éjection s'est accrue et cette éjection a été moins complète. Cependant, dans les deux cas, les pastilles ou particules de finissage ont été aisément éjectées, dans un état suffisamment solidifié pour pouvoir être aisément recueillies et pour pouvoir durcir à l'air pendant une période de temps plus longue. Les particules ou pastilles de finissage ainsi préparées se sont avérées tout à fait adaptées au finissage de pièces, par exemple au finissage de la surface de pièces en zinc moulées sous pression, ce finissage étant réalisé par tonnelage ou par vibration, dans un appareil hélicoïdal de finissage par vibration du type "Spiratron" ou dans un appareil de finissage centrifuge tel que l'appareil du type "Rotomax". La production d'autres formes de réalisation de particules-de finissage selon l'invention dans l'appareil décrit, donne des particules d'une nature semblable, convenant au finissage des surfaces de diverses pièces telles que des pièces d'aluminium moulées et usinées, diverses pièces d'acier usinées, embouties, poinçonnées et forgées, des céramiques et autres. La

dimension des particules pyramidales représentatives pro-

duites dans l'exemple précédent, et utilisées comme décrit précédemment, est de 9,5 mm de diamètre de base par 8 mm

de hauteur, bien que d'autres formes et dimensions innom-

brables puissent être obtenues y compris, par exemple, des triangles de 38,1 x 19 x 12,7 mm, 38,1 x 19, 6,35 mm, 22,2 x 11,1 x 6,35 mm, etc., ainsi que diverses formes et configurations autres que les formes pyramidales ou coniques, par exemple des formes sphériques ou cylindriques, et de nombreuses autres sections, par exemple elliptiques, rectangulaires, circulaires ou triangulaires, à titre

d'exemples typiques, étant entendu que les formes ou confi-

gurations ayant de plus grandes dimensions à leur base qu'à leur sommet ou partie supérieure sont préférées pour

une plus grande facilité d'éjection.

Dans les cas o une maturation à la chaleur est souhaitable, il est apparu que la solidification et la maturation des particules ou pastilles de finissage peuvent être facilitées en dirigeant un courant d'air chaud à l'intérieur du moule flexible placé à l'intérieur de son tambour rotatif, pendant les opérations de moulage et de mûrissement. En variante, après l'éjection des particules ou pastilles solidifiées de finissage, ces dernières peuvent être soumises à un courant d'air chaud produit par une source placée en hauteur et dirigées vers une bande mobile, si cela est souhaitable, pour une maturation

complète et extrêmement rapide. En variante, dans la pro-

duction de particules de finissage utilisant une réaction catalytique ou un simple séchage à l'air, la maturation peut être effectuée en totalité par ou pendant l'opération de coulage centrifuge à l'intérieur du tambour qui tourne, sans qu'il soit nécessaire de procéder à un séchage

continu-par air ou par application de chaleur.

Dans tous les cas, les particules ou pastilles de finissage produites se sont avérées de nature uniforme, de haute densité, de haute qualité'et exemptes de bulles d'air, ne présentant que peu ou pas de bavures ou de déchets par suite de la possibilité d'introduire des quantités prédéterminées de composé ou de mélange dans le moule. L'avantage peutêtre le plus important du procédé et de l'appareil selon l'invention est d'ordre économique, car le travail demandé est extrêmement réduit. Le raclage

qui peut être nécessaire ou souhaitable pendant l'opéra-

tion de moulage, n'est pas long, attendu qu'une quantité prédéterminée de composé ou de mélange peut être intro-

duite dans le moule et que ce mélange est réparti de lui-

même rapidement dans les cavités du moule en raison de sa viscosité convenable et de la rotation du moule, alors que l'éjection des particules ou pastilles de finissage

hors du moule, peut s'effectuer de façon entièrement auto-

matique, comme décrit précédemment, et peut même être programmée en calculateur afin d'avoir lieu au bout d'un temps prédéterminé après le commencement de chaque cycle

de moulage.

Il est évident que le procédé et l'appareil selon l'invention peuvent être utilisés non seulement avec des systèmes urée-formaldéhyde, mais également avec des systèmes polyester ou tout autre système comprenant une matière ou matrice à couler qui, lorsqu'elle est considérée comme formant un 'composé" avec les grains d'abrasif qu'elle renferme, peut être coulée à l'état fluide, gélatineux ou semi-solide, et peut se solidifier, durcir, prendre ou mûrir par maturation à la chaleur, par séchage ou par catalyse. Il est évident que tout type convenable de grain abrasif peut être utilisé pour la production des particules ou pastilles de finissage selon l'invention, par exemple les innombrables sables de silice, oxydes d'aluminium, carbures de silicium, bauxites, cendres volcaniques ou grains abrasifs "Tripoli" ou autres. Bien que le procédé et l'appareil selon l'invention puissent être utilisés avec tout système qui peut être coulé, qu'il soit céramique, plastique ou autre, il apparaît qu'une forme préférée de réalisation de l'invention consiste à couler une matière de finissage liée par une matière plastique, cette matière de finissage étant du type dont l'utilisation est devenue extrêmement courante dans des opérations d'ébarbage, de nettoyage, de décalaminage, de brûnissage, de finissage et de polissage de pièces ou d'ouvrages dans des appareils centrifuges, vibratoires,

giratoires ou rotatifs (tonneaux), -ou bien dans un appa-

reil combinant de telles actions, comme indiqué précédemment.

Les expressions "matière de finissage", "milieu de finissage", "particules de finissage" et "pastilles de finissage", utilisées indistinctement dans le présent mémoire désignent des matières de finissage, y compris celle dont une particule est montrée à titre d'exemple sur la figure 3, constituées de particules solides et libres, ces matières étant d'un type actuellement utilisé dans

l'industrie, et les expressions précédentes pouvant dési-

gner d'autres matières de type similaire. De plus, ces expressions désignent également des matières solides telles que celles utilisées pour réaliser tous les types de finitions, y compris celles obtenues à l'aide de matières abrasives et celles obtenues à l'aide de matières de polissage,le polissage étant considéré dans son sens

habituel, comme une forme de finissage.

Le procédé et l'appareil selon l'invention pré-

sentent de nombreux avantages par rapport aux procédés et appareils classiques de l'art antérieur. Parmi ces avantages, on peut citer des particules uniformes, de haute densité et exemptes de bulles d'air, la présence de ces bulles soulevant un problème particulièrement grave dans le cas de petites particules.; une qualité élevée des particules obtenues, en raison de la force centrifuge efficace produite pendant le coulage: le peu d'importance ou l'absence de bavures ou de déchets par suite de la possibilité d'utiliser des quantités prédéterminées de mélange matriceabrasif lors de chaque cycle de moulage et des économies extrêmement appréciables du fait qu'il n'est pas nécessaire de procéder à des travaux manuels importants, le chargement et le raclage, dans la mesure nécessaire, s'effectuant de façon extrêmement rapide en

raison de la possibilité d'utiliser des quantités prédé-

terminées de mélange abrasif-matrice et de la répartition rapide du composé dans le moule et dans-les cavités du moule, mê.ae srns arciage, par suite de la rotation du 1 9

moule, tandis que l'éjection est automatique.

Bien que le moule flexible tel que représenté sur les figures soit supporté par une paroi cylindrique montée de manière à pouvoir tourner autour d'un axe central, et qu'il se présente sous la forme d'une chambre cylindrique montée sur un arbre afin de pouvoir tourner, des moyens portant l'arbre afin qu'il puisse tourner et des moyens entraînant cet arbre pour faire tourner la paroi de la chambre, de nombreuses modifications peuvent être apportées

à l'appareil décrit sans sortir du cadre de l'invention.

Il suffit que le moule flexible cylindrique soit mis en rotation pendant la solidification du composé pour la production de particules solides de finissage dans les cavités du moule, et il suffit également que la paroi cylindrique de l'appareil selon l'invention puisse être mise en rotation autour d'un axe central par tout moyen convenable. Bien que la paroi cylindrique soutenant le moule flexible, en forme de feuille cylindrique, dans l'appareil selon l'invention constitue un support important pour la surface extérieure du moule flexible, de manière que la force centrifuge due à la rotation puisse s'exercer pleinement et agir sur le composé contenu dans les cavités du moule, ce qui permet d'atteindre la densité la plus élevée et de supprimer les bulles d'air du composé et des particules de finissage correspondantes ainsi produites, ceci constitue une forme préférée de réalisation qui n'est pas toujours essentielle à la mise en oeuvre

du procédé de l'invention.

De plus, bien que le moule flexible représenté et décrit soit toujours "à peu près cylindrique", de même que toute paroi l'entourant, il n'est pas essentiel que le moule, la paroi l'entourant ou la chambre dont ladite paroi fait partie, soit cylindrique dans tout sens habituel précis du terme. Il suffit que le moule flexible et toute paroi l'entourant soient "à peu près cylindriques"

c'est-à-dire qu'ils ne présentent pas une form assez angu-

leuse pour empêcher l'écoulement libre du composé ou du mélange fluide, gélatineux ou semi-solide de départ dans le moule et sur le pourtour de sa surface intérieure. Par exemple, le moule flexible à peu près cylindrique, toute paroi l'entourant et toute chambre dont la paroi fait partie peuvent avoir une section décagonale, octogonale, hexagonale ou pentagonale, ou toute autre section ne détruisant pas la nature à peu près cylindrique ou n'affectant pas l'écoulement du composé ou mélange le long de la face intérieure du moule pour remplir rapidement les cavités de ce dernier, ou bien n'affectant pas la rotation du moule autour d'un axe sensiblement.central. Bien qu'il soit préférable d'utiliser un cylindre réel pour des raisons de plus grande commodité et de meilleure efficacité de fonctionnement, d'autres moules et parois de support à peu près cylindriques peuvent être utilisés avec une efficacité égale ou seulement légèrement réduite, ainsi

qu'il est évident à l'homme de l'art.

Lorsque le moule est décrit comme étant "retourné sur lui-même" pour l'éjection des particules solidifiées de finissage hors des cavités de ce moule, ceci signifie que le retournement du moule sur lui-même peut être

complet ou partiel, suivant la manière exacte dont l'opé-

ration souhaitée a lieu. Il est évident que le moule n'est pas complètement retourné sur lui-même, dans le sens o il reste sensiblement relié au bord extérieur de la paroi de support lorsque l'appareil selon l'invention est utilisé, et que le moule peut n'être poussé ou forcé que partiellement aussi bien que presque complètement de l'intérieur du périmètre de toute paroi de support o il se trouve pendant l'opération de moulage. Dans tous les cas, il est évident que l'état retourné sur luimême du moule, pour l'éjection des particules, peut correspondre à un retournement de tout degré souhaité, de partiel jusqu'à complet, selon qu'il peut apparaître souhaitable, à ce moment, à l'opérateur mettant en oeuvre le procédé

ou l'appareil selon l'invention.

Claims (17)

REVENDICATIONS

1. Procédé de production de particules de finissage, caractérisé en ce qu'il consiste à produire un mélange (14) à couler de grains abrasifs en particules et d'une matrice qui peut être solidifiée, à déposer le mélange dans les cavités (12) d'un moule flexible (11), à peu près cylindrique, dont la surface intérieure présente plusieurs cavités ayant une forme correspondant à la configuration souhaitée pour les particules (15) de finissage à produire, à faire tourner le moule cylindrique pendant la solidification du mélange et la production des particules solides de finissage dans les cavités, et à éjecter lesdites particules solidifiées de finissage hors du moule en plaçant ce dernier dans un état retourné sur lui-même, afin que les particules solidifiées de

finissage soient éjectées des cavités.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange à couler est déposé à l'intérieur

du moule à l'état fluide, gélatineux ou semi-solide.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une quantité prédosée du mélange à couler est distribuée le long de la surface intérieure du moule par

rotation de ce dernier.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé

en ce que le mélange à couler est distribué sur le pour-

tour de la surface intérieure du moule à l'aide d'un

racloir (16').

5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le mélange à couler est solidifié par application

de chaleur, par séchage à l'air ou par voie catalytique.

6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cavités du moule et les particules de finissage sont effilées afin que les particules aient

une plus grande dimension à leur base qu'à leur sommet.

7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les cavités du moule et les particules sont

à peu près triangulaires, coniques ou pyramidales.

8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moule flexible est en caoutchouc ou en élastomère et en ce que les particules sont éjectées des cavités par déformation de ces dernières afin qu'elles prennent une plus grande dimension pendant l'éjection que

pendant le moulage.

9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les particules solidifiées de finissage sont

éjectées du moule pendant que ce dernier tourne.

10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moule est amené dans un état retourné sur

lui-même par des moyens mécaniques, par des moyens méca-

niques et hydrauliques <35, 36, 38), ou bien par des

moyens pneumatiques (33).

11. Appareil de production de particules <15) de finissage à partir d'un mélange (14) à couler de grains abrasifs en particules et d'une matrice pouvant se solidifier, caractérisé en ce qu'il comporte un moule flexible à peu près cylindrique (11) dont la surface intérieure présente plusieurs cavités (12) dont la forme correspond à la configuration souhaitée pour des particules (15) de finissage à produire, des moyens (28, 29, 30, 31) destinés à faire tourner le moule cylindrique pendant la solidification du mélange et la production des particules solides de finissage à l'intérieur des cavités, et des moyens (35, 36, 38) destinés à éjecter les particules

solidifiées de finissage hors du moule en plaçant ce der-

nier dans un état retourné sur lui-même, afin que les particules solidifiées de finissage soient éjectées des

cavités.

12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que le moule flexible à peu près cylindrique est retenu à l'intérieur d'une paroi à peu près cylindrique

(13) qui est montée de manière à pouvoir tourner.

13. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que le moule comporte un fond (17) et en ce que les moyens d'éjection comprennent un élément destiné à amener le o ir <-ns ur état re-to-urné sur lui-même, à l'extérieur de la paroi cylindrique, par poussée de

son fond (17) à l'extérieur de ladite paroi cylindrique.

14.Appareil selon la revendication 12, caracté-

risé en ce que le moule comporte un fond (17) et en ce que les moyens d'éjection comprennent un élément (33) destiné à amener le moule dans un état retourné sur lui-même, à l'extérieur de la-paroi cylindrique, en

exerçant une pression d'air contre le fond dudit moule.

15. Appareil selon la revendication 12, caracté-

risé en ce que la paroi cylindrique constitue une partie d'une chambre (10), l'appareil comprenant des moyens (28, 29, 30, 31) destinés à faire tourner cette chambre autour de son axe central et, par conséquent, à faire tourner

le moule contenu dans la chambre.

16. Appareil selon la revendication 11, caracté-

risé en ce que le moule flexible est en caoutchouc ou en élastomère de nature telle que les cavités de ce moule ont une certaine dimension pendant la solidification et la production des particules de finissage et ont une dimension plus grande lorsque le moule est retourné

sur lui-même, en position d'éjection.

17.Appareil selon la revendication 11, caracté-

risé en ce que les cavités du moule sont effilées afin que les particules aient une plus grande dimension à

leur base qu'à leur sommet.