FR2970896A1 - Moule pour l'obtention d'un cadre de bicyclette en polymere recyclable et procede correspondant - Google Patents
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Abstract
L'invention se rapporte à un moule et un procédé d'injection pour l'obtention d'un cadre de bicyclette en polymère recyclable et aussi au cadre. Le moule (1) comprend une partie stationnaire (2) et une partie mobile (3). Des colonnes de coulissement (3A) sont pourvues de portions inférieures de guidage (2A) dans la partie stationnaire (2). Lesdites parties (2) et (3) présentent des plaques de base (2b) et (3b) sur lesquelles des plaques à cavités sont assemblées (2c) et (3c) pour former un canal structurel (CE) d'injection du cadre. La plaque dans la partie mobile (3) présente un lit longitudinal (3d) pour le tiroir central principal (GP) et des lits latéraux (3e) pour des tiroirs secondaires (GS). Le lit (3d) présente des axes de traction (3g) positionnés selon un angle pour permettre au tiroir principal (GP) de se déplacer horizontalement (MH). Des lits latéraux (3e) sont également pourvus d'axes de traction (3g') pour les tiroirs secondaires (GS).
Description
L'invention se rapporte à un moule et à un procédé pour l'obtention d'un cadre de bicyclette réalisé en polymère recyclable et, plus particulièrement, à un moule d'injection d'un type ayant un tiroir pour un processus d'injection spécialement conçu pour la fabrication d'un cadre de bicyclette en une pièce réalisé avec un matériau polymère qui provient particulièrement de bouteilles en polyéthylène téréphtalate (PET) recyclées et réutilisées ; ces cadres de bicyclette ont une conception présentant des caractéristiques mécaniques de résistance et de flexion. L'objet revendiqué dans cette invention contribue à préserver l'environnement en utilisant des matériaux recyclables.
Il est connu que la fabrication de produits réalisés en polymères a augmenté très rapidement étant donné que des produits réalisés en polymères offrent une bonne résistance mécanique, de la flexibilité, de la légèreté, une longue durabilité en plus d'une option de variation des couleurs utilisées, formes, dimensions, et autres. La possibilité de disposer d'un plastique réutilisé par le recyclage est une caractéristique de base pour utiliser un polymère pour la fabrication de plusieurs produits, notamment le recyclage de bouteilles en PET qui permet la fabrication de nombreux produits comme des maillots de corps, des panneaux solaires, des balais et ainsi de suite. En outre, cela contribue considérablement à la préservation de l'environnement et de toutes les chaînes liées à l'environnement en réduisant un volume considérable de déchets disposés dans des dépôts d'ordures, et en obtenant une amélioration dans le processus de la décomposition de matières organiques, en obtenant des économies considérables se rapportant à l'utilisation du pétrole, des économies considérables dans l'utilisation de l'énergie électrique pour la production d'un nouveau plastique et en donnant la possibilité de créer des nouveaux emplois pour des personnes dans le domaine des matériaux recyclés et en réduisant considérablement le coût des produits basés sur des matériaux recyclés.
Quelques procédés classiques existent pour la fabrication de produits basés sur des polymères, comme le procédé d'injection, cependant il est indispensable, pour un bon procédé de moulage, de respecter certains critères, en particulier la conception du moule et les étapes du procédé d'injection ainsi que les mécanismes coopérant avec le moule, le site dans lequel l'injection sera exécutée, la manière d'expulser le produit manufacturé du moule, le système utilisé pour assembler le produit, les conditions de gravure et autres caractéristiques de traitement de manière à éviter des opérations de travail additionnelles et d'assurer les fonctions mécaniques, physiques et esthétiques du produit qui en résulte. Selon un aspect général, les moules utilisés de nos jours pour le procédé d'injection sont réalisés en au moins deux parties, une des parties est placée sur une plaque stationnaire et l'autre partie est placée sur une plaque mobile. Les deux parties sont interconnectées par des colonnes et des douilles de guidage qui guident la partie mobile pour l'assembler avec la partie stationnaire. L'alignement des deux moitiés est crucial étant donné qu'il empêche tout type de fuite plastique lorsque le plastique est injecté sous une pression élevée dans la cavité pendant que des canaux d'alimentation sont des points prévus entre le canal d'injection et la cavité. Un autre facteur extrêmement crucial dans le moule pour l'injection du plastique se rapporte à la question comment des points d'injection sont placés et réalisés.
Les points d'injection sont également connus comme points de porte et correspondent à un point recevant les matériaux fondus dans les cavités du moule étant donné que les cavités ont pour rôle de permettre aux matériaux fondus de s'écouler à travers celles-ci. Plusieurs manières pour entrer les matériaux sont utilisés, comme celles connues comme portes avec une entrée rectangulaire restreinte et cependant une entrée configurée soit comme ventilateur soit comme bord, comme entrée restreinte et autres. Chaque type de point d'injection, par exemple une porte, correspond à un type de produit qui sera expulsé du moule, et de ce fait, ce type de produit final est en rapport avec la conception dudit moule. Une autre caractéristique cruciale du point d'injection est liée à sa dimension étant donné qu'il faut procéder nécessairement avec soin relativement à la vitesse de et la tension appliquée de la force de cisaillement qui devrait être aussi bas que possible sans cependant provoquer la rupture de molécules ou de fibres. Le site du point d'injection, également connu comme porte, se site à un emplacement rarement utilisé ou jamais vu et le plus près possible du centre du moule et d'une partie du moule pourvue de sa zone plus épaisse ; cela veut dire que des zones soumises à une tension intense ou qui sont mécaniquement souvent utilisées devraient être évitées. Cependant, quelques moules complexes détaillés sont conçus avec deux ou plusieurs points d'injection qui le rendront inapte à répondre auxdits critères précités, essentiellement les moules qui requièrent l'utilisation d'un tiroir étant donné que le mouvement du tiroir provoquera une action et tension de friction intense dans le point d'injection et par conséquent une dégradation des matériaux. Le demandeur du brevet a travaillé dans la zone de développement de produits plastiques thermiquement moulés et a déposé une demande de brevet précédente se rapportant à un cadre de bicyclette en une pièce pour lequel les parties classiques qui forment une bicyclette, comme le tube de support de selle, la fourche d'ajustement de roue avant, la roue à chaîne principale, la roue arrière et la roue à chaîne secondaire étaient spécialement conçues. Le cadre de bicyclette en une seule pièce de la demande de brevet précédente est moulé intégralement avec un polymère rigide vierge ou recyclé et est fabriqué en une seule pièce et avec une barre centrale à partir de laquelle les bras latéraux identiques sont réalisés. Un tel cadre de bicyclette en une pièce peut être réalisé en un pigment coloré adéquat, opaque ou translucide. En dépit des développements que l'on trouve dans un tel cadre en une seule pièce, il subsiste des difficultés se rapportant au processus d'injection, et de ce fait des ajustements seraient nécessaires concernant la conception.
En considérant en outre le perfectionnement du procédé de moulage du cadre de bicyclette précédent et en considérant l'utilisation de matériaux recyclables dans la composition des matériaux plastiques injectés, le présent demandeur de brevet a développé un moule avec un procédé correspondant pour obtenir un cadre de bicyclette en polymère recyclable et, plus spécifiquement, un moule d'injection du type muni d'un tiroir utilisé dans le procédé d'injection et conçu spécifiquement pour fabriquer un cadre de bicyclette en une seule pièce réalisé en matériau polymère provenant spécifiquement de bouteilles en PET recyclées et réutilisées. Ce cadre de bicyclette en une seule pièce est réalisé avec des configurations de conception présentant des caractéristiques mécaniques de résistance et de flexion.
L'objet revendiqué dans la présente invention contribue à la préservation de l'environnement étant donné que des matériaux recyclables sont utilisés. La présente invention a pour objectif la réalisation d'un moule indiqué au début.
Cet objectif est atteint conformément à la présente invention par un moule pour l'obtention d'un cadre de bicyclette réalisé en polymère recyclable, par lequel un cadre de bicyclette polymère et en une seule pièce est obtenu avec des caractéristiques mécaniques résistantes et flexibles, le moule étant réalisé en deux parties complémentaires, à savoir une partie stationnaire et une partie mobile qui est munie de colonnes de coulissement avec des portions inférieures de guidage réalisées dans la partie stationnaire ; à la fois la partie stationnaire et la partie mobile sont pourvues de plaques de base et destinées à avoir des plaques pourvues de cavités respectives et assemblées sur celles-ci en formant ainsi conjointement un canal structurel destiné à recevoir un polymère thermique injecté pour obtenir ensuite un cadre de bicyclette, un lit longitudinal est réalisé dans la plaque pourvue de cavités de la partie mobile destinée à avoir le tiroir central principal assemblé sur celle-ci et des lits latéraux destinés à avoir les tiroirs secondaires assemblés sur ceux-ci, ledit lit longitudinal présentant des chemins périphériques de sorte que le tiroir principal coulisse à travers ceux-ci et présente en outre des axes de traction positionnés selon un angle qui permet au tiroir principal de se déplacer horizontalement, les lits latéraux étant également pourvus d'axes de traction pour les tiroirs secondaires. Selon une réalisation avantageuse, le moule pour l'obtention d'un cadre de bicyclette réalisé en polymère recyclable est pourvu du tiroir principal qui est constitué d'une pièce oblongue dont les bords latéraux sont entourés par des bandes de cadre droites tandis que le bord inférieur de fond présente une découpure pour venir en prise avec un coin réalisé dans la plaque pourvue de cavités de la partie stationnaire, en outre le tiroir principal est pourvu d'un canal de réception de manière à recevoir un polymère thermique injecté et est également pourvu d'un canal d'écoulement de sortie pour distribuer un polymère injecté et pour développer ensuite un point d'injection unique dans ledit canal structurel dont la forme en "Y" réalise une barre centrale de laquelle partent des bras latéraux identiques de manière à obtenir un cadre de bicyclette en une pièce ; une portion centrale des bras dans les cavités supérieure et inférieure étant alignée avec ledit tiroir central pendant que lesdits tiroirs secondaires sont assemblés dans les sommets du canal structurel. L'invention se rapporte également à un procédé d'injection utilisant un moule décrit ci-dessus pour l'obtention d'un cadre de bicyclette, le procédé d'obtention d'un cadre de bicyclette en polymère recyclable comprenant les étapes suivantes : a) réception des matériaux recyclés, comme des bouteilles en PET ; b) broyage des bouteilles en poudre ; c) traitement de la poudre en granules polymères mélangées avec des additifs de manière à conférer une protection contre des mauvaises conditions atmosphériques ; d) injection d'un plastique thermique dans ledit 20 moule ; e) obtention d'un cadre de bicyclette. L'invention se rapporte également à un cadre de bicyclette en polymère recyclable obtenu par le procédé ci-dessus, où le cadre de bicyclette est en forme de "Y" 25 habituel et est réalisé en une seule pièce en formant ainsi une barre centrale de laquelle partent des bras latéraux identiques et forment deux sommets tubulaires, un sommet horizontal tubulaire sur lequel un essieu de roue à chaîne est assemblé, et l'autre essieu de sommet 30 tubulaire sur lequel l'essieu du guidon est assemblé, les bords d'extrémité de chaque bras ayant une forme en crochet dans lequel un essieu de support de roue arrière est engagé. L'avantage principal de la présente invention 35 revendiqué réside en ce que la nouvelle conception fonctionnelle du moule empêche la survenue de défaillances durant le procédé de production dudit cadre de bicyclette en prévenant également l'existence de pièces usées, des grippages ou des pièces cassées. Une autre caractéristique importante de la présente invention revendiquée réside en ce que le moule permet un retrait varié de boulons, vis et chevilles de connexion de manière à rendre l'entretien plus facile et, par conséquent, de faciliter également la production en série du cadre de bicyclette en une seule pièce. En outre, cela assure une sécurité de production pour l'ouvrier.
Un autre avantage réside en ce qu'au moins deux-cent bouteilles en PET sont utilisées pour la production dudit cadre de bicyclette en polymère recyclable, et cela constitue clairement une contribution à la préservation de l'environnement. En outre, cela signifie un coût de production extrêmement réduit en comparaison avec les cadres de bicyclette actuellement utilisés. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 est une vue éclatée en perspective du moule innové ; - la figure 2 est une vue en perspective d'un moule assemblé ; - la figure 3 est une vue longitudinale en section ; la figure 4 est une vue en section transversale ; 30 les figures 5 et 6 sont des vues de côté de plaques pourvues de cavités la figure 7 est une vue de côté d'une plaque pourvue de cavités dans laquelle le tiroir principal et les tiroirs secondaires sont représentés en une vue 35 éclatée ; - la figure 8 est un schéma fonctionnel du procédé pour l'obtention du cadre de bicyclette ; et - la figure 9 est une vue en perspective du cadre de bicyclette obtenu. En se reportant aux dessins annexés, la présente invention se rapporte à un moule et à un procédé d'obtention d'un cadre de bicyclette réalisé en polymère recyclable, plus spécifiquement elle divulgue un moule 1 et un procédé PO pour l'obtention dudit moule à partir duquel un cadre de bicyclette polymère et en une seule pièce QB est obtenu, avec des caractéristiques mécaniques de résistance et de flexion. En accord avec la présente invention, ledit moule 1 est réalisé en deux parties complémentaires, une partie stationnaire 2 et une partie mobile 3 qui sont pourvues de colonnes de coulissement 3A, avec des portions inférieures de guidage 2A réalisées dans la partie stationnaire 2. A la fois la partie stationnaire 2 et la partie mobile 3 sont pourvues de plaques de base 2b et 3b pour assembler les plaques pourvues de cavités respectives 2c et 3c qui constituent un canal structurel CE dans lequel le polymère thermique injecté TI est reçu, et le cadre de bicyclette QB est obtenu ensuite. La plaque pourvue de cavités 3c de la partie mobile 3 présente un lit longitudinal 3d dans lequel le tiroir principal central GP est monté, et de plus, ladite plaque pourvue de cavités présente des lits latéraux 3e dans lesquels les tiroirs secondaires GS sont montés. Le lit longitudinal précité 3d p r é s e n t e d e s c h e m i n s périphériques 3f sur lesquels le tiroir principal GP coulisse, et en outre ledit lit longitudinal présente des axes de coulissement ou de traction 3g dont l'angle vertical permet au tiroir principal GP de se déplacer horizontalement (MH) tandis que des lits latéraux 3e sont également réalisés avec des axes de coulissement ou de traction 3g' pour les tiroirs secondaires GS.
Le tiroir principal présente une configuration oblongue 4 dont les bords latéraux 4a sont entourés par des cadres droits 4b pendant qu'une entrée légèrement coupée est réalisée à proximité du bord inférieur 4c de manière à coupler un coin de verrouillage 5 réalisé dans la plaque pourvue de cavités 2c de la partie stationnaire. Le tiroir principal GP présente également un canal de réception 4e pour recevoir le polymère thermique injecté TI et un canal d'écoulement de sortie 4f pour distribuer le polymère thermique injecté TI et pour former ensuite un point d'injection unique PI sur ledit canal structurel CE, ladite configuration en "Y" produit une barre centrale LC de laquelle partent des bras latéraux identiques RL pour obtenir un cadre de bicyclette en une seule pièce QB. La partie centrale située entre les bras RL des cavités supérieure et inférieure est alignée relativement audit tiroir central GP tandis que dans les sommets du canal structurel CE, lesdits tiroirs secondaires GS sont montés. Le procédé PO pour l'obtention du cadre de bicyclette en polymère recyclable QB comprend les étapes 20 suivantes : a) réception des matériaux recyclés, comme des bouteilles en PET ; b) broyage des bouteilles en poudre ; c) traitement de la poudre en granules polymères 25 mélangées avec des additifs de manière à conférer une protection contre des mauvaises conditions atmosphériques ; d) injection d'un plastique thermique dans le moule innové ; 30 e) obtention d'un cadre de bicyclette. Le produit qui résulte du procédé d'obtention PO est un cadre de bicyclette QB réalisé comme un cadre en une pièce en une forme qui est usuellement dans la forme d'un "Y" et formant une barre centrale 6 à partir de 35 laquelle des bras latéraux identiques 6a proviennent, ayant deux sommets tubulaires 6b. Un des sommets tubulaires s'étend horizontalement 6b' et est prévu pour le montage de l'essieu EP de la roue à chaîne sur celui-ci, l'autre sommet tubulaire s'étend verticalement 6b" et est destiné pour le montage du guidon EG sur celui-ci. Les portions d'extrémité de chaque bras ont la forme d'un crochet G sur lequel un essieu destiné à venir en prise avec la roue arrière (non représentée) est monté. Il est certain que lorsque cette présente invention est réalisée, des modifications pourraient être faites se rapportant à la conception et aux détails, cependant sans s'écarter des principes de base clairement supportés par l'ensemble des revendications. Il faut donc comprendre que la terminologie utilisée dans la présente n'est pas destinée à limiter l'invention.15
Claims (4)
- REVENDICATIONS1. Moule pour l'obtention d'un cadre de bicyclette réalisé en polymère recyclable, par lequel un cadre de bicyclette polymère et en une seule pièce (QB) est obtenu avec des caractéristiques mécaniques résistantes et flexibles, caractérisé en ce que le moule (51) est réalisé en deux parties complémentaires, à savoir une partie stationnaire (2) et une partie mobile (3) qui est munie de colonnes de coulissement (3A) avec des portions inférieures de guidage (2A) réalisées dans la partie stationnaire (2) ; à la fois la partie stationnaire (2) et la partie mobile (3) sont pourvues de plaques de base (2b) et (3b) destinées à avoir des plaques pourvues de cavités respectives (2c) et (3c) assemblées sur celles-ci en formant ainsi conjointement un canal structurel (CE) destiné à recevoir un polymère thermique injecté (TI) pour obtenir ensuite un cadre de bicyclette (QB), un lit longitudinal (3d) est réalisé dans la plaque pourvue de cavités de la partie mobile (3) destinée à avoir le tiroir central principal (GP) assemblé sur celle-ci et des lits latéraux (3e) destinés à avoir les tiroirs secondaires (GS) assemblés sur ceux-ci, ledit lit longitudinal (3d) présentant des chemins périphériques (3f) de sorte que le tiroir principal (GP) coulisse à travers ceux-ci et présente en outre des axes de traction (3g) positionnés selon un angle qui permet au tiroir principal (GP) de se déplacer horizontalement (MH), les lits latéraux (3e) étant également pourvus d'axes de traction (3g') pour les tiroirs secondaires (GS).
- 2. Moule pour l'obtention d'un cadre de bicyclette réalisé en polymère recyclable selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tiroir principal (GP) est constitué d'une pièce oblongue (4) dont les bords latéraux (4a) sont entourés par des bandes de cadre droites (4b) tandis que le bord inférieur de fond présente une découpure (4d) pour venir en prise avec uncoin (5) réalisé dans la plaque pourvue de cavités (2c) de la partie stationnaire (2), en outre le tiroir principal (GP) est pourvu d'un canal de réception (4e) de manière à recevoir un polymère thermique injecté (TI) et est également pourvu d'un canal d'écoulement de sortie (4f) pour distribuer un polymère injecté (TI) et pour développer ensuite un point d'injection unique (PI) dans ledit canal structurel (CE) dont la forme en "Y" réalise une barre centrale (LC) de laquelle partent des bras latéraux identiques (RL) de manière à obtenir un cadre de bicyclette en une pièce (QB) ; une portion centrale des bras (RL) dans les cavités supérieure et inférieure étant alignée avec ledit tiroir central (GP) pendant que lesdits tiroirs secondaires (GS) sont assemblés dans les sommets du canal structurel (CE).
- 3. Procédé d'injection utilisant un moule selon l'une des revendications 1 ou 2 pour obtenir un cadre de bicyclette, caractérisé en ce que ledit procédé d'obtention (PO) d'un cadre de bicyclette en polymère recyclable (QB) comprend les étapes suivantes : a) réception des matériaux recyclés, comme des bouteilles en PET ; b) broyage des bouteilles en poudre ; c) traitement de la poudre en granules polymères mélangées avec des additifs de manière à conférer une protection contre des mauvaises conditions atmosphériques ; d) injection d'un plastique thermique dans ledit moule ; e) obtention d'un cadre de bicyclette.
- 4. Cadre de bicyclette en polymère recyclable obtenu par le procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le cadre de bicyclette est en forme de "Y" habituel et est réalisé en une seule pièce en formant ainsi une barre centrale (6) de laquelle partent des bras latéraux identiques (6a) et forment deux sommets tubulaires (6b), un sommet horizontal tubulaire (6b') surlequel un essieu de roue à chaîne (EP) est assemblé, et l'autre essieu de sommet tubulaire sur lequel l'essieu du guidon (EG) est assemblé, les bords d'extrémité de chaque bras ayant une forme en crochet G dans lequel un essieu de support de roue arrière (EX) est engagé.
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