FR2526705A1

FR2526705A1 - Thin walled mould cores of reinforced resin for mfg. rubber coatings - to avoid using metal cores for casting linings within vessels

Info

Publication number: FR2526705A1
Application number: FR8209071A
Authority: FR
Inventors: Michel Ozanne
Original assignee: MOULAGE INDL PLASTIQUES ARMES
Current assignee: MOULAGE INDL PLASTIQUES ARMES
Priority date: 1982-05-17
Filing date: 1982-05-17
Publication date: 1983-11-18
Also published as: FR2526705B1

Abstract

Moulds for producing cast polyurethane rubber coatings on metallic articles, to provide protection from abrasion, have walls made from reinforced polyester or epoxy resin by covering or lining a typical metal article, such as a storage bin, with blocks or slabs to represent the shape of the required coating. The blocks/slabs are covered with a release agent to allow a mould shell of reinforced shell, the blocks/slabs are removed to allow the one-piece core of reinforced resin to be supported on the original articles, and other like it, with a clearance delined by suitable supports or spacers. The polyurethane rubber is then cast between the article and the mould shell of reinforced resin. Cheaper and lighter than using mould cores machined from metal. Typically the shell walls are 2-3 mm thick, and sufficiently flexible to assist progressive parting from the cast rubber coating. May be used for mould shells with undercut rims and/or to suit a with convergent walls. /8.

Description

La présente invention concerne le moulage par coulée de revêtement en élastomère de polyuréthane sur des pièces métalliques. The present invention relates to the molding by casting of polyurethane elastomer coating on metal parts.

Les élastomères de polyuréthane permettent notamment de réaliser des revêtements pouvant résister à l'abrasion. Or, dans l1indus- trie, on utilise, par exemple, des cuves de traitement de petites pièces dont l'agitation les rend très abrasives, d'où la nécessité de les revêtir d'un revêtement résistant à l'abrasion. Jusqu'à présent, on a souvent utilisé, à cet effet, des revêtements en caoutchouc. Polyurethane elastomers make it possible in particular to produce coatings which can resist abrasion. However, in the industry, tanks for treating small parts are used, for example, the agitation of which makes them very abrasive, hence the need to coat them with an abrasion-resistant coating. To date, rubber coatings have often been used for this purpose.

Plus récemment, on a commencé à utiliser des élastomères de polyuréthane.More recently, polyurethane elastomers have started to be used.

La réalisation d'une couche de revêtement d'élastomère de polyuréthane s'effectue par coulée, dans un moule approprié, des deux composants réactifs mélangés. La réaction a lieu à la température ambiante. Le moule est constitué, d'une part, par la surface à revêtir et, d'autre part, par un contre-moule. Actuellement, les contre-moules sont réalisés en tôle métallique, dont le coût est très élevé. Ce coat a une grande importance car les cuves ou pièces creuses à revêtir ne sont pas des pièces de série, mais presque toutes différentes l'une de l'autre. Autrement -dit, le contre-moule doit être construit sur mesure, étant entendu qu'il pourra servir plusieurs fois avec la même pièce chaque fois que le revêtement de celle-ci devra être confectionné. The production of a polyurethane elastomer coating layer is carried out by casting, in a suitable mold, the two mixed reactive components. The reaction takes place at room temperature. The mold is formed, on the one hand, by the surface to be coated and, on the other hand, by a counter-mold. Currently, the counter molds are made of sheet metal, the cost of which is very high. This coat is of great importance because the tanks or hollow parts to be coated are not standard parts, but almost all different from each other. Otherwise-said, the counter-mold must be custom-built, it being understood that it can be used several times with the same part each time the coating of the latter must be made.

Un objet de la présente invention consiste à prévoir des contre-moules beaucoup moins coûteux que ceux qui sont actuellement connus. An object of the present invention is to provide counter molds much less expensive than those which are currently known.

Un autre objet de l'invention consiste à prévoir un contremoule en plusieurs parties. Another object of the invention consists in providing a countermold in several parts.

Un autre objet de l'invention consiste à prévoir un contremoule en matière moins chère, nettement plus légère et plus élastique que la tôle, ce qui réduit les coûts de manutention et facilite le démoulage. Another object of the invention is to provide a cheaper countermold, significantly lighter and more elastic than sheet metal, which reduces handling costs and facilitates demolding.

Suivant une caractéristique de l'invention, il est prévu un contre-moule dont les parois sont en polyester armé ou en époxy armé. According to a characteristic of the invention, a counter-mold is provided, the walls of which are in reinforced polyester or in reinforced epoxy.

Suivant une autre caractéristique, les parois-du contre-moule sont fabriquées en appliquant une couche de polyester ou d'époxy armé sur des modèles en plaque montés dans la pièce à revêtir et enduits d'un démoulant. According to another characteristic, the walls of the counter-mold are manufactured by applying a layer of polyester or reinforced epoxy on plate models mounted in the part to be coated and coated with a release agent.

Savant une autre caractéristique, pour l'opération de moulage, le contre-moule est positionné dans la pièce à revêtir au moyen de cales dont la matière est identique au revêtement à mouler. Knowing another characteristic, for the molding operation, the counter-mold is positioned in the part to be coated by means of shims whose material is identical to the coating to be molded.

Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ain 5i que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels:
la Fig. i est une vue en perspective d'une cuve parallélépipèdique à revêtir,
la Fig. 2 est une vue en coupe verticale de la cuve de a rig. The characteristics of the invention mentioned above, as well as others, will appear more clearly on reading the following description of an exemplary embodiment, said description being made in relation to the accompanying drawings, among which:
Fig. i is a perspective view of a parallelepiped tank to be coated,
Fig. 2 is a vertical sectional view of the tank of a rig.

1, lors de la fabrication du contre-moule,
la Fig. 3 est une vue agrandie d'un détail de la Fig. 2,
la Fig. 4 est une vue en coupe illustrant la fabrication des plaques modèles montrées à la Fig. 2,
la Fig. 5 est une vue en coupe de la cuve de la Fig. 1, illustrant l'opération de moulage du revêtement,
la Fig. 6 est une vue illustrant une variante de l'opération de moulage de la Fig. 5,
la Fig. 7 est une vue en coupe d'une cuve à fond cylindrique, illustrant l'opération du moulage du revêtement de cette cuve, et
la Fig. 8 est une vue en coupe, illustrant la fabrication d'une partie du contre-moule de la Fig. 7.1, during the manufacture of the counter mold,
Fig. 3 is an enlarged view of a detail of FIG. 2,
Fig. 4 is a sectional view illustrating the manufacture of the model plates shown in FIG. 2,
Fig. 5 is a sectional view of the tank of FIG. 1, illustrating the coating molding operation,
Fig. 6 is a view illustrating a variant of the molding operation of FIG. 5,
Fig. 7 is a sectional view of a tank with a cylindrical bottom, illustrating the operation of molding the coating of this tank, and
Fig. 8 is a sectional view illustrating the manufacture of part of the counter mold of FIG. 7.

La cuve de la Fig. 1 est montrée d'une manière très schématique. Ses parois verticales 1 à 4 et son fond 5, Fig. 2, définissent un volume intérieur parallélépipèdique dont les surfaces doivent être revêtues d'élastomère de polyuréthane. Les faces intérieures planes des parois 1 à 4 et du fond 5 sont supposées être métalliques. The tank of FIG. 1 is shown in a very schematic manner. Its vertical walls 1 to 4 and its bottom 5, FIG. 2, define a parallelepiped interior volume whose surfaces must be coated with polyurethane elastomer. The flat interior faces of the walls 1 to 4 and of the bottom 5 are assumed to be metallic.

A la Fig. 2, on a posé une plaque 6 sur le fond 5 et des plaques 7 et 8 contre les parois 1 et 3, d'autres plaques, non visibles, semblables aux plaques 7 et 8 étant posées contre les parois 2 et 4. In Fig. 2, a plate 6 has been placed on the bottom 5 and plates 7 and 8 against the walls 1 and 3, other plates, not visible, similar to the plates 7 and 8 being placed against the walls 2 and 4.

La plaque 6 est une plaque rectangulaire d'épaisseur constante tandis que les sections des plaques 7 et 8 ont une épaisseur qui décroit progressivement de bas en haut. Comme le montre la Fig. 3, le long de l'arête de liaison entre les plaques 6 et 7, on prévoit un congé 9 en pâte à modeler ou en mastic de polyester. Ainsi, vu de l'intérieur la surface définie par les plaques 6 à 8 est continue. The plate 6 is a rectangular plate of constant thickness while the sections of the plates 7 and 8 have a thickness which decreases progressively from bottom to top. As shown in Fig. 3, along the connecting edge between the plates 6 and 7, provision is made for a leave 9 in plasticine or polyester putty. Thus, seen from the inside, the surface defined by the plates 6 to 8 is continuous.

De préférence, les plaques 6 à 8 sont elles-mêmes en élastomère de polyuréthane. A titre d'exemple, les plaques 7 et 8 sont fabriquées comme le montre la Fig. 4. Sur une table 10, dont la surface est inclinée d'un angle égal à l'angle de dépouille que l'on désire, on dispose un cadre 11 définissant le pourtour de la plaque modèle à fabriquer. Ensuite, on coule le mélange d'isocyanate et de polyol qui réagissent pour former l'élastomère de polyuréthane. La surface libre 12 du mélange coulé est évidemment horizontal. La quantité du mélange est prévue pour que la plaque ait l'épaisseur désirée, linéairement variable en fonction de la hauteur. Preferably, the plates 6 to 8 are themselves made of polyurethane elastomer. By way of example, the plates 7 and 8 are manufactured as shown in FIG. 4. On a table 10, the surface of which is inclined at an angle equal to the desired clearance angle, there is a frame 11 defining the periphery of the model plate to be manufactured. Then, the mixture of isocyanate and polyol is poured, which react to form the polyurethane elastomer. The free surface 12 of the poured mixture is obviously horizontal. The quantity of the mixture is provided so that the plate has the desired thickness, linearly variable depending on the height.

La surface libre 12 de la plaque est évidemment plane, tandis que sa surface 13 appliquée contre la table 10 épouse la forme de cette dernière. La surface 12 est destinée à être appliquée contre la paroi nue de la cuve tandis que la surface 13 va servir à définir la forme intérieure du revêtement de la cuve. Dans l'exemple de réalisation montré, la surface de la table 10 est plane, mais il est également possible de lui donner, au moins partiellement, une forme ondùdée, par exemple. La face 13 de la plaque modèle aura donc également une forme partiellement ondulée, ce qui peut être, dans certaines applications, préférable pour éviter que les pièces à traiter dans la cuve ne se collent contre certaines parties de ses parois. The free surface 12 of the plate is obviously flat, while its surface 13 applied against the table 10 follows the shape of the latter. The surface 12 is intended to be applied against the bare wall of the tank while the surface 13 will be used to define the internal shape of the coating of the tank. In the embodiment shown, the surface of the table 10 is flat, but it is also possible to give it, at least partially, an undulated shape, for example. The face 13 of the model plate will therefore also have a partially wavy shape, which may be, in certain applications, preferable to prevent the parts to be treated in the tank from sticking against certain parts of its walls.

En se référant, à nouveau, à la Fig. 2, les plaques 6, 7 et 8 ayant été fixées comme indiqué plus haut, on passe sur leurs surfaces visibles une cire de démoulage, puis on y applique une couche de résine d'imprégnation en polyester renforcé, par exemple par des fibres de verre, ou en polyépoxydes. La mise en oeuvre de ces résines est bien connue. On obtient ainsi le contre-moule 14, qui une fois sec peut être facilement démoulé, étant donné les angles de dépouille donnés aux plaques 7 et 8. Referring again to FIG. 2, the plates 6, 7 and 8 having been fixed as indicated above, a demolding wax is passed over their visible surfaces, then there is applied a layer of impregnating resin in polyester reinforced, for example by glass fibers , or in polyepoxides. The use of these resins is well known. The counter-mold 14 is thus obtained, which once dry can be easily removed from the mold, given the clearance angles given to the plates 7 and 8.

Dans l'exemple décrit à la Fig. 2, on notera que les plaques 7 et 8 dépassent le niveau du bord 15 de la cuve. In the example described in FIG. 2, it will be noted that the plates 7 and 8 exceed the level of the edge 15 of the tank.

L'opération suivante est la préparation du moulage. On traite d'abord la surface interne de la cuve par une couche d'impression, puis on dégraisse cette surface avec un solvant classique et on applique un apprêt anti-rouille, par exemple à base d'époxy. On laisse sécher la surface pendant cinq à dix heures. The next operation is the preparation of the molding. The internal surface of the tank is first treated with a printing layer, then this surface is degreased with a conventional solvent and an anti-rust primer, for example based on epoxy, is applied. The surface is allowed to dry for five to ten hours.

Juste avant la coulée de l'élastomère de polyuréthane, on applique à la surface de la cuve un primaire. Par ailleurs, on applique à la surface externe du contre-moule 14 un démoulant, par exemple au silicone. Just before pouring the polyurethane elastomer, a primer is applied to the surface of the tank. Furthermore, a release agent, for example with silicone, is applied to the external surface of the counter mold 14.

On remet alors le contre-moule 14 dans cuve sur des cales 16, son positionnement latéral étant assuré par des cales 17. Les cales 16 et 17 ont les mêmes épaisseurs que les plaques 6 a 8, en considérant respectivement les points où elles sont placées. De préférence, les cales 16 et 17 sont fabriquées avec le même élastomère de polyuréthane qui va servir pour le revêtement. Sur le bord 15de la cuve, on fixe un cadre 18 dont la hauteur est sensiblement la même que celle du dépassement du contre-moule 14 au-dessus de 15. The counter-mold 14 is then replaced in the tank on shims 16, its lateral positioning being ensured by shims 17. The shims 16 and 17 have the same thicknesses as the plates 6 to 8, considering respectively the points where they are placed. . Preferably, the shims 16 and 17 are manufactured with the same polyurethane elastomer which will be used for the coating. On the edge 15 of the tank, a frame 18 is fixed, the height of which is substantially the same as that of the protrusion of the counter-mold 14 above 15.

On coule alors l'élastomère de polyuréthane de revêtement dans l'espace compris entre la cuve et le contre-moule 14 en utilisant des goulottes qui sont schématiquement représentées en 19. The polyurethane coating elastomer is then poured into the space between the tank and the counter-mold 14 using troughs which are schematically shown in 19.

Une fois l'élastomère durci, le contre-moule 14 et le cadre 18 sont enlevés. Outre l'angle de dépouille, l'opération de démoulage est facilitée par le fait que les parois du contre-moule en polyester renforcé ou en polyépoxyde sont relativement souples. De l'air comprimé insufflé entre l'élastomère et la paroi du contre-moule décolle facilement ce dernier. Once the elastomer has hardened, the counter mold 14 and the frame 18 are removed. In addition to the clearance angle, the demolding operation is facilitated by the fact that the walls of the counter-mold made of reinforced polyester or polyepoxide are relatively flexible. Compressed air blown between the elastomer and the wall of the counter mold easily takes off the latter.

A titre indicatif, l'épaisseur de la paroi du contre-moule peut être de l'ordre de 2 à 3 mm, l'élastomère de polyuréthane constituant le revêtement peut être un élastomère commercialisé sous le nom de produit Rezolin avec une référence commerciale telle que LAB 357, UR 267 ou UR 313, selon les duretés que l'on désire, et, enfin, le primaire peut être un produit commercialisé par les Ets Routtand sous la référence 2993 T. As an indication, the thickness of the wall of the counter-mold can be of the order of 2 to 3 mm, the polyurethane elastomer constituting the coating can be an elastomer marketed under the product name Rezolin with a commercial reference such as LAB 357, UR 267 or UR 313, depending on the hardness you want, and finally, the primer can be a product sold by Ets Routtand under the reference 2993 T.

A la Fig. 6, on a représenté une variante dans laquelle le revêtement recouvre le bord 15 de la cuve. Dans ce cas, au lieu du cadre 18, on untilise un entourage 20 encerclant le pourtour de la cuve au-dessus et au-dessous du bord 15, l'entourage 20 étant luimême maintenu par un cerclage adéquat 21. In Fig. 6, there is shown a variant in which the coating covers the edge 15 of the tank. In this case, instead of the frame 18, an surround 20 is encircled encircling the periphery of the tank above and below the edge 15, the surround 20 being itself maintained by an adequate strapping 21.

A la Fig. 7, on a représenté une autre variante de forme de cuve dont le fond 22 est sensiblement semi-cylindrique et les parois latérales 23 et 24 montent en se raprochant l'une de l'autre. Le contre-moule utilisable avec une telle cuve ne peut évidemment plus être en une seule partie. Dans l'exemple montré, sans compter les bouts, il comprend une partie inférieure 25 et deux parties latérales 26 et 27. Pour préparer la partie 25, on fabrique un modèle semicylindrique, tel que celui qui est montré en 28 à la Fig. 8 sur la surface intérieure duquel on applique la couche de polyester 25. Sur les bords supérieurs du modèle 28 sont prévues des bandes amovibles 29 et 30 de manière à ce que la partie 25 ait deux rebords 31 et 32 tournés vers l'intérieur.Bien entendu, le rayon du cylindre de 25 doit être inférieur à la largeur de l'ouverture de la cuve revêtue pour pouvoir sortir 25 après le moulage. In Fig. 7, another variant of tank shape is shown, the bottom 22 of which is substantially semi-cylindrical and the side walls 23 and 24 rise in approaching one another. The counter-mold usable with such a tank can obviously no longer be in a single part. In the example shown, without counting the ends, it comprises a lower part 25 and two lateral parts 26 and 27. To prepare part 25, a semi-cylindrical model is made, such as that which is shown at 28 in FIG. 8 on the inner surface of which the polyester layer 25 is applied. On the upper edges of the model 28 are provided removable strips 29 and 30 so that the part 25 has two flanges 31 and 32 facing inwards. of course, the cylinder radius of 25 must be less than the width of the opening of the coated tank in order to be able to exit 25 after molding.

Comme le montre la Fig. 7, les parties 26 et 27 sont fabriquées alors que la partie 25 est en place dans la cuve, avec bien entendu interposition de plaques modèles entre la cuve et 26 et 27. Pour faciliter le positionnement ultérieur de 26 et 27 sur 25, on prévoit dans les rebords 31 et 32 des trous dans lesquels pénètre une partie du polyester des rebords 33 et 34 de 26 et 27 respectivement. On obtient alors sous 33 et 34 de petits cônes parfaitement adaptés aux trous de 31 et 32. Pour l'opération de moulage, on prévoit encore de réunir les pièces 26 et 27 à 25 par des boulons, après avoir inséré un joint de caoutchouc entre les rebords adjacents. As shown in Fig. 7, the parts 26 and 27 are manufactured while the part 25 is in place in the tank, with of course the interposition of model plates between the tank and 26 and 27. To facilitate the subsequent positioning of 26 and 27 of 25, provision is made in the edges 31 and 32 of the holes into which part of the polyester of the edges 33 and 34 of 26 and 27 respectively penetrates. One then obtains under 33 and 34 small cones perfectly adapted to the holes of 31 and 32. For the molding operation, provision is also made to join the parts 26 and 27 to 25 by bolts, after having inserted a rubber seal between adjacent edges.

Pour le moulage du revêtement de la cuve de la Fig. 7, on prévoit notamment des cales 35, analogues à 16 et 17, dont certaines sont positionnées en face du joint entre les différentes parties du contre-moule. For molding the lining of the tank of FIG. 7, in particular shims 35 are provided, similar to 16 and 17, some of which are positioned opposite the joint between the different parts of the counter-mold.

Claims

l) Counter-mold for the '## la-ge by casting a polyurethane elastomer coating on metal parts, characterized in that its walls (14) are made of reinforced polyester or reinforced epoxy.

2 ~ Counter mold according to claim 1, characterized in that its walls (14 or 25, 26, 27) are produced by applying a layer of polyester or reinforced oxy on plate models (6, 7, or 28 ) mounted in the part to be coated (1 to 5 or 22 to 24) and coated with a release agent.

3) Counter mold according to revcn!; Catlon 1 or 2, characterized in that, for the molding operation, it is positioned in the part to be coated by means of shims (16, 17) whose material is identical to coating to be molded.

4) Counter mold according to one of claims 1 to 3, characterized in that it is in several parts (25, 26, 27), which are produced successively, each intermediate part (25) having a flange (31 or 32) directed in the opposite direction to the surface to be coated, which rim coated with release agent forms part of the surface on which the adjacent part (26 or 27) of the counter mold is produced.

5) Counter mold according to claim 4, characterized in that each flange (31, 32) is, before the manufacture of the next part of the counter mold, pierced with a few holes.