WO2006040425A1 - Procede et moule pour le demoulage automatique de pieces moulees - Google Patents

Procede et moule pour le demoulage automatique de pieces moulees Download PDF

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WO2006040425A1
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mold
wall
flexible wall
flexible
air
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Inventor
Jean-Louis Gaziello
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Lib Industries Sas
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/10—Moulds with means incorporated therein, or carried thereby, for ejecting or detaching the moulded article
    • B28B7/12—Moulds with means incorporated therein, or carried thereby, for ejecting or detaching the moulded article by fluid pressure, e.g. acting through flexible wall parts or linings of the moulds

Definitions

  • the invention relates to a method and a mold for the automatic demolding of molded parts, especially in concrete or plaster, intended more particularly for construction.
  • Known molds for making concrete parts are of two types: a) those with immediate mold release using dry presses and concretes and which require means of vibration and compression; b) those with delayed mold release using molds and liquid concrete and which require, more particularly when they are metallic, non-adherent interfaces to allow demolding parts.
  • Elastomer molds generally require counter molds to ensure their rigidity.
  • the molding and demolding technique is as follows: a) pouring the concrete into the elastomer mold and drying; b) separating the elastomer mold from the counter mold; c) demolding by deformation of the walls of the elastomeric mold.
  • the technique in question has the following disadvantages:
  • patent EP-0286949 describes a device for manufacturing an artificial stone equipped with a molding frame and an elastic matrix and whose demolding process consists in turning the assembly and blowing air under pressure between the bottom of the matrix and the bottom of the box in order to disengage the latter in order to then operate the mold of the piece.
  • US-3776683 describes a device for molding objects comprising a hollow mold, elastic, capable of being distended by means of a differential pressure applied between it and the rigid box which holds it so as to clear the molded part which in this case has walls against undercut.
  • the invention aims to implement a method and to achieve a mold of the kind in question using a novel and original solution able to eliminate the aforementioned drawbacks.
  • the mold according to the invention comprises a double wall consisting of a flexible inner wall and a rigid outer wall and pipes for supplying a fluid under pressure, in particular air, into the mold.
  • the automatic demolding method according to the invention is characterized in that it consists in sending air under pressure, by means of at least one main air duct feeding at least one secondary air duct, between the bottom of the molded part and the surface of the bottom of the flexible wall facing it, with the effect of: a) first, to take off the molded part of the flexible wall which contains it by progressive deformation of said flexible wall as and as the air spreads; b) then lifting and then ejecting mold said molded part by means of the air film formed between it and the surface of the flexible wall facing it.
  • the combination of the flexible inner wall and the injection of pressurized air directly under the molded part allows the takeoff and ejection of said piece.
  • the main duct or ducts are disposed, prior to the casting of the elastomer intended to produce the flexible wall of the mold, in the space existing between the model of the part to be produced and a formwork reproducing the internal contours of the rigid wall; the secondary duct or ducts are made directly in the mass of the elastomer by means of needles which are displaced in said mass vertically from the main duct or pipes that they pierce in order to carry out the communication between said ducts; .
  • FIG. 1 shows, in longitudinal section, the mold and the molded part according to the invention
  • - Figure 2 shows, in longitudinal section, the positioning of the main pipe or ducts before the casting of the elastomer in the space between the model of the part to be produced and a formwork reproducing the inner contours of the outer wall of the mold
  • - Figure 3 shows, in longitudinal section, the inner wall of the mold undergoing the operation of producing the secondary pipe or pipes by means of needles;
  • FIG. 4 shows, in longitudinal section, the mold according to Figure 1 with in addition the detail of the sealed junctions between the inner wall and the main or pipes and the establishment of an intermediate flexible partition;
  • FIG. 5 shows, in longitudinal section, the mold and the molded part in the case of the use of a core.
  • the mold shown in the figures, intended for the production of moldings (1) essentially comprises: a) an inner flexible wall (2) for containing the molding (1); b) an outer rigid wall (3) for containing and holding said flexible wall; c) pipes (4,5) for supplying a fluid under pressure (P), in particular air, into the mold.
  • the automatic demolding process of the molded parts (1) essentially consists in sending the air under pressure (P) by means of at least one main air pipe (4) supplying at least one air pipe secondary (5), between the underside of the molded part (1) and the bottom surface of the flexible wall (2) facing it, with the effect: - first, to take off the molded part (1) of the flexible wall (2) which contains it, by progressive deformation of said flexible wall as and when air propagation;
  • the method of producing said mold consists of:
  • the mold for the implementation of said methods comprises, essentially, a double wall consisting of an outer rigid wall (3) and an inner flexible wall (2) integral with said rigid wall and containing at least one air duct main (4) supplying at least one secondary air duct (5) opening between the underside of the molded part (1) and the bottom surface of the flexible wall (2) facing it.
  • said mold comprises at least one intermediate flexible partition (8) containing at least one main duct (9) and at least one secondary duct (10) made in the same manner as the main duct or ducts (4) and secondary (5) of the inner wall (2) of the mold. This type of intermediate partition is generally used to make parts of specific shapes.
  • the mold in the case of a part (1) requiring a core (22), the mold comprises an extension (42) of the main pipe (4) and secondary pipes (51) realized in the same way as the main (4) and secondary (5) pipes.
  • the mold comprises an extension (42) of the main pipe (4) and secondary pipes (51) realized in the same way as the main (4) and secondary (5) pipes.
  • the extension (41) of the main duct or ducts (4) passes through the rigid wall (3) so as to allow their supply of pressurized air (P) from the outside of the mold;
  • the tightness of the junction existing between the main pipe (4) and the flexible wall (2) is achieved by means of an outgrowth (21) of said inner wall associated with a clamping collar (7): it can be performed by any other means housed in a reservation arranged in the outer wall of the mold.
  • the model (11) of the part (1) can be placed directly on a base: the formwork
  • the new formwork makes it possible to produce, around the inner wall (2) thus cast, the outer wall (3).
  • the inner wall (2) can be made of silicone or polyurethane.
  • the outer wall (3) can be made of concrete (wood or metal).
  • the molded part can be made of concrete or plaster and intended for construction.
  • the main air ducts can be made of PVC and have a diameter of the order of 10 mm.
  • the pressures used can be of the order of 2 bar for silicones and polyurethanes with elasticity coefficient of the order of 40 shores.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de démoulage automatique de pièces moulées au moyen d'un moule à double paroi comprenant une paroi souple interne (2), une paroi rigide externe (3) et des canalisations (4, 5) destinés à amener de l'air sous pression (P) dans le moule. Le procédé selon l'invention se caractérise en ce qu'il consiste à envoyer l'air sous pression (P), au moyen d'au moins une canalisation d'air principale (4) alimentant au moins une canalisation d'air secondaire (5), entre le dessous de la pièce moulée (1) et la surface du fond de la paroi souple (2) qui lui est en regard, avec pour effet, d'abord, de décoller la pièce moulée (1) de la paroi souple (2) qui la contient par déformation progressive de ladite paroi souple au fur et à mesure de la propagation de l'air, ensuite, de soulever puis d'éjecter du moule ladite pièce moulée au moyen du film d'air formé entre celle-ci et la surface de la paroi souple qui lui est en regard.

Description

PROCEDE ET MOULE POUR LE DEMOULAGE AUTOMATIQUE
DE PIECES MOULEES
DESCRIPTION
L'invention concerne un procédé et un moule pour le démoulage automatique de pièces moulées, notamment en béton ou en plâtre, destinées plus particulièrement à la construction.
Les moules connus destinés à réaliser des pièces en béton sont de deux types : a) ceux à démoulage immédiat qui utilisent des presses et des bétons secs et qui nécessitent des moyens de vibration et de compression ; b) ceux à démoulage différé qui utilisent des moules et des bétons liquides et qui nécessitent, plus particulièrement lorsqu'ils sont métalliques, des interfaces non adhérentes pour permettre le démoulage des pièces.
Ces derniers présentent les avantages liés à l'esthétique et aux tolérances dimensionnelles et au fait qu'ils ne nécessitent pas de moyens de vibration et de compression.
Pour éliminer lesdites interfaces, des moules réalisés avec des matériaux des types élastomères (polyuréthane et silicone) ont vu le jour.
Si ces derniers sont chers, ils présentent les avantages de ne pas nécessiter d'interface et de ne pas s'user.
Cette évolution a été rendue possible grâce à la mise au point d'adjuvants rendant les bétons de plus en plus liquides (sans apport d'eau) avec pour effet l'amélioration de la productivité et la suppression des nuisances occasionnées par les moyens de vibration et de compression.
Les moules élastomères nécessitent généralement des contre moules destinés à assurer leur rigidité.
La technique de moulage et de démoulage est dans ce cas la suivante : a) coulée du béton dans le moule élastomère et séchage ; b) séparation du moule élastomère du contre moule ; c) démoulage par déformation des parois du moule élastomère. La technique en question présente les inconvénients liés :
- à la difficulté du démoulage par déformation du moule élastomère ; - à la nécessité de sortir et de remettre le moule élastomère dans le contre moule avec en addition le risque d'introduire des particules entre les parois en regard desdits moules. D'autres moules de ce type utilisent de l'air sous pression pour faciliter le démoulage des pièces.
L'état de la technique correspondant est contenu dans le brevet EP-0286949 qui décrit un dispositif pour fabriquer une pierre artificielle muni d'un cadre de moulage et d'une matrice élastique et dont le procédé de démoulage consiste à retourner l'ensemble et à insuffler de l'air sous pression entre le fond de la matrice et le fond du caisson en vue de dégager ce dernier afin d'opérer ensuite au démoulage de la pièce.
Une variante dudit état de la technique est contenu dans le brevet US-3776683 qui décrit un dispositif pour le moulage d'objets comprenant un moule creux, élastique, susceptible de se distendre au moyen d'une pression différentielle appliquée entre celui-ci et le caisson rigide qui le maintien de manière à dégager la pièce moulée qui comporte dans ce cas des parois en contre dépouille.
L'invention vise à mettre en œuvre un procédé et à réaliser un moule du genre en question mettant en oeuvre une solution inédite et originale apte à éliminer les inconvénients susmentionnés.
Le moule selon l'invention comporte une double paroi constituée d'une paroi interne souple et d'une paroi externe rigide et des canalisations destinées à amener un fluide sous pression, notamment de l'air, dans le moule. Le procédé de démoulage automatique selon l'invention se caractérise en ce qu'il consiste à envoyer l'air sous pression, au moyen d'au moins une canalisation d'air principale alimentant au moins une canalisation d'air secondaire, entre le dessous de la pièce moulée et la surface du fond de la paroi souple qui lui est en regard, avec pour effet : a) d'abord, de décoller la pièce moulée de la paroi souple qui la contient par déformation progressive de ladite paroi souple au fur et à mesure de la propagation de l'air ; b) ensuite, de soulever puis d'éjecter du moule ladite pièce moulée au moyen du film d'air formé entre celle-ci et la surface de la paroi souple qui lui est en regard. Ainsi, la combinaison de la paroi intérieure souple et de l'injection d'air sous pression directement sous la pièce moulée, permet le décollage et l'éjection de ladite pièce.
En effet, l'air sous pression :
- décolle progressivement, au fur et à mesure de son avancée, la surface de la paroi interne du moule qui se déforme, par compression, pour laisser passer l'air ; - soulève puis éjecte, lorsqu'elle est entièrement décollée, la pièce moulée de son logement.
Toute cette opération se fait automatiquement, sans avoir à retourner le moule ni à séparer la paroi souple de la paroi rigide. Selon des particularités de réalisation du moule selon l'invention :
- la ou les canalisations principales sont disposées, avant la coulée de l'élastomère destiné à réaliser la paroi souple du moule, dans l'espace existant entre le modèle de la pièce à réaliser et un coffrage reproduisant les contours intérieurs de la paroi rigide ; - la ou les canalisations secondaires sont réalisées directement dans la masse de l'élastomère au moyen d'aiguilles que l'on déplace dans ladite masse à la verticale de la ou des canalisations principales qu'elles transpercent afin de réaliser la communication entre lesdites canalisations.
Les caractéristiques et les avantages de l'invention vont apparaître plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'au moins un mode de réalisation préféré de celle-ci donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés. Sur ces dessins :
- la figure 1 représente, en coupe longitudinale, le moule et la pièce moulée selon l'invention ;
- la figure 2 représente, en coupe longitudinale, le positionnement de la ou des canalisations principales avant la coulée de l'élastomère dans l'espace existant entre le modèle de la pièce à réaliser et un coffrage reproduisant les contours intérieurs de la paroi externe du moule ; - la figure 3 représente, en coupe longitudinale, la paroi interne du moule subissant l'opération de réalisation de la ou des canalisations secondaires au moyen d'aiguilles ;
- la figure 4 représente, en coupe longitudinale, le moule selon la figure 1 avec en addition le détail des jonctions étanches entre la paroi interne et la ou les canalisations principales ainsi que la mise en place d'une cloison souple intermédiaire ;
- la figure 5 représente, en coupe longitudinale, le moule et la pièce moulée dans le cas de l'utilisation d'un noyau.
Le moule représenté aux figures, destiné à la réalisation de pièces moulées (1), comporte essentiellement : a) une paroi souple interne (2) destinée à contenir la pièce à mouler (1 ) ; b) une paroi rigide externe (3) destinée à contenir et à maintenir ladite paroi souple ; c) des canalisations (4,5) destinées à amener un fluide sous pression (P), notamment de l'air, dans le moule. Le procédé de démoulage automatique des pièces moulées (1 ), consiste, essentiellement, à envoyer l'air sous pression (P), au moyen d'au moins une canalisation d'air principale (4) alimentant au moins une canalisation d'air secondaire (5), entre le dessous de la pièce moulée (1 ) et la surface du fond de la paroi souple (2) qui lui est en regard, avec pour effet : - d'abord, de décoller la pièce moulée (1) de la paroi souple (2) qui la contient, par déformation progressive de ladite paroi souple au fur et à mesure de la propagation de l'air ;
- ensuite, de soulever puis d'éjecter du moule ladite pièce moulée au moyen du film d'air formé entre celle-ci et la surface de la paroi souple qui lui est en regard. Le procédé de réalisation dudit moule consiste à :
- disposer la ou les canalisations principales (4), avant la coulée de l'élastomère destiné à réaliser la paroi souple (2) du moule, dans l'espace existant entre le modèle (11) de la pièce (1) à réaliser et un coffrage (31 ) reproduisant les contours intérieurs de la paroi rigide (3) ; - réaliser la ou les canalisations secondaires (5) directement dans la masse de l'élastomère (2) au moyen d'aiguilles (6) que l'on déplace dans ladite masse à la verticale de la ou des canalisations principales (4) qu'elles transpercent afin de réaliser la communication entre lesdites canalisations (4) et (5). Le moule pour la mise en œuvre desdits procédés comporte, essentiellement, une double paroi constituée d'une paroi rigide externe (3) et d'une paroi souple interne (2) solidaire de ladite paroi rigide et contenant au moins une canalisation d'air principale (4) alimentant au moins une canalisation d'air secondaire (5) débouchant entre le dessous de la pièce moulée (1) et la surface du fond de la paroi souple (2) qui lui est en regard. Selon une variante de réalisation, ledit moule comporte au moins une cloison souple intermédiaire (8) contenant au moins une canalisation principale (9) et au moins une canalisation secondaire (10) réalisées de la même manière que la ou les canalisations principales (4) et secondaires (5) de la paroi interne (2) du moule. Ce type de cloison intermédiaire est généralement utilisé pour réaliser des pièces de formes spécifiques. Selon une autre variante de réalisation de l'invention, dans le cas d'une pièce (1) nécessitant un noyau (22), le moule comporte une extension (42) de la canalisation principale (4) et des canalisations secondaires (51 ) réalisées de la même manière que les canalisations principales (4) et secondaires (5). Selon des particularités de réalisation du moule :
- le prolongement (41 ) de la ou des canalisations principales (4) traverse la paroi rigide (3) de manière à permettre leur alimentation en air sous pression (P) de l'extérieur du moule ;
- l'étanchéité de la jonction existant entre la canalisation principale (4) et la paroi souple (2), est réalisée au moyen d'une excroissance (21) de ladite paroi interne associée à un collier de serrage (7) : elle peut être réalisée par tout autre moyen logé dans une réservation aménagée dans la paroi externe du moule.
Le modèle (11 ) de la pièce (1) peut être posé directement sur un socle : le coffrage
(31) devient alors un coffrage périphérique, la ou les canalisations principales (4) sont disposées au dessus dudit modèle (11) et la coulée de l'élastomère (2) se fait dans les mêmes conditions.
Le nouveau coffrage permet de réaliser, autour de la paroi interne (2) ainsi coulée, la paroi externe (3).
La paroi interne (2) peut être réalisée en silicone ou en polyuréthane. La paroi externe (3) peut être réalisée en béton (en bois ou en métal).
La pièce moulée peut être réalisée en béton ou en plâtre et être destinée à la construction.
Les canalisations d'air principales peuvent être réalisées en PVC et avoir un diamètre de l'ordre de 10 mm. Les pressions utilisées peuvent être de l'ordre de 2 bars pour des silicones et des polyuréthanes de coefficient d'élasticité de l'ordre de 40 shores.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés pour lesquels on pourra prévoir d'autres variantes, en particulier dans :
- la nature, les formes et les dimension des pièces à mouler ; - la nature, les formes et les dimension des parois des moules pour autant que la paroi interne soit souple et la paroi externe rigide ;
- les moyens d'amenée d'air dans le fond du moule et la manière de les réaliser ; et l'étendre à d'autres applications de moulage de pièces diverses.

Claims

REVENDICATIONS
1- Procédé de démoulage automatique de pièces moulées (1 ) au moyen d'un moule à double paroi comprenant généralement : a) une paroi souple interne (2) destinée à contenir la pièce à mouler (1 ) ; b) une paroi rigide externe (3) destinée à contenir et à maintenir ladite paroi souple ; c) des canalisations (4,5) destinées à amener un fluide sous pression (P), notamment de l'air, dans le moule ; caractérisé en ce qu'il consiste à envoyer l'air sous pression (P), au moyen d'au moins une canalisation d'air principale (4) alimentant au moins une canalisation d'air secondaire (5), entre le dessous de la pièce moulée (1) et la surface du fond de la paroi souple (2) qui lui est en regard, avec pour effet : a) d'abord, de décoller la pièce moulée (1 ) de la paroi souple (2) qui la contient par déformation progressive de ladite paroi souple au fur et à mesure de la propagation de l'air ; b) ensuite, de soulever puis d'éjecter du moule ladite pièce moulée au moyen du film d'air formé entre celle-ci et la surface de la paroi souple qui lui est en regard.
2- Procédé de réalisation du moule, selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il consiste à disposer la ou les canalisations principales (4), avant la coulée de Pélastomère destiné à réaliser la paroi souple (2) du moule, dans l'espace existant entre le modèle (11) de la pièce (1) à réaliser et un coffrage (31 ) reproduisant les contours intérieurs de la paroi rigide (3).
3- Procédé de réalisation du moule, selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser la ou les canalisations secondaires (5) directement dans la masse de l'élastomère (2) au moyen d'aiguilles (6) que l'on déplace dans ladite masse à la verticale de la ou des canalisations principales (4) qu'elles transpercent afin de réaliser la communication entre lesdites canalisations (4) et (5).
4- Moule pour la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte une double paroi constituée d'une paroi rigide externe (3) et d'une paroi souple interne (2) solidaire de ladite paroi rigide et contenant au moins une canalisation d'air principale (4) alimentant au moins une canalisation d'air secondaire (5) débouchant entre le dessous de la pièce moulée (1 ) et la surface du fond de la paroi souple (2) qui lui est en regard.
5- Moule, selon la revendication 4, caractérisé en ce que le prolongement (41 ) de la ou des canalisations principales (4) traverse la paroi rigide (3). 6- Moule, selon la revendication 4, caractérisé en ce l'étanchéité de la jonction existant entre la canalisation principale (4) et la paroi souple (2) est réalisée au moyen d'une excroissance (21 ) de ladite paroi interne associée à un collier de serrage (7). 7- Moule, selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une cloison souple intermédiaire (8) contenant au moins une canalisation principale (9) et au moins une canalisation secondaire (10).
8- Moule, selon la revendication 4, caractérisé en ce que, dans le cas d'une pièce (1) nécessitant un noyau (22), ledit noyau comporte une extension (42) de la canalisation principale (4) et des canalisations secondaires (51).
9- Moule, selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la paroi souple (2) est réalisée en silicone ou en polyuréthane et la paroi rigide (3) est réalisée en béton.
10- Pièce moulée obtenue par la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, au moyen du moule réalisé selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisée en ce qu'elle est réalisée en béton ou en plâtre et qu'elle est destinée à la construction.
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