[0001] L'invention concerne les cylindres pour douille de cartouche et plus particulièrement
leur fabrication.
[0002] US 6527537B décrit on procédé pour fabriquer des cylindres pour charges explosives, mis en oeuvre
dans une machine à comprimer. Les cylindres sont classiquement à base de matière plastique,
soit exclusivement en matière plastique, soit majoritairement en matière plastique
avec un apport d'une charge minérale.
[0003] Ils peuvent être obtenus par injection d'un polymère PE-HD fondu dans un moule multi-empreinte.
Selon une autre technique de fabrication, on prépare par extrusion un tube de plastique
épais puis les cylindres sont découpés sur la longueur du tube.
[0004] Les quantités de cylindres à produire sont très importantes, elles peuvent atteindre
7 à 8 millions de pièces par jour, et la mise au point de procédés de fabrication
permettant d'augmenter les cadences de production reste une priorité pour les industriels.
Dans cette recherche d'un procédé plus performant, le premier obstacle rencontré est
celui du choix de la matière constitutive des cylindres. Compte tenu des volumes de
production, cette matière ne doit pas être trop coûteuse et elle doit être disponible
en grandes quantités.
[0005] C'est dans ce contexte que la Demanderesse a mis au point un procédé de fabrication
de cylindres à partir d'une composition d'origine essentiellement végétale, qui répond
à toutes les exigences requises pour une telle application, et surmonte les problèmes
évoqués ci-dessus.
[0006] La Demanderesse a en effet découvert que ce procédé pouvait être mise en oeuvre dans
une machine à comprimer rotative.
[0007] Ainsi, un objet de l'invention est un procédé de fabrication de cylindres, effectué
dans une machine à comprimer rotative, selon les étapes suivantes :
on dispose d'une composition, d'origine essentiellement végétale,
on alimente en ladite composition, les empreintes de moules cylindriques adaptés auxdits
cylindres,
pour chaque cylindre, on comprime ladite composition dans l'empreinte entre, d'une
part, deux poinçons cylindriques, inférieurs et coaxiaux, à savoir un poinçon périphérique,
capable de coulisser axialement dans le moule et un poinçon central, capable de coulisser
axialement, dans le poinçon, indépendamment, et d'autre part, un poinçon supérieur,
la distance finale entre les poinçons définissant la hauteur du cylindre, et
on éjecte les cylindres obtenus.
[0008] Le procédé de l'invention permet d'employer une matière première abondante et d'origine
naturelle, biodégradable et d'obtenir des cylindres présentant une complète homogénéité.
Ils possèdent en outre une certaine malléabilité qui permet leur déformation appropriée
lors de leur mise en forme définitive dans la machine d'assemblage des douillles.
[0009] Par composition essentiellement végétale, on entend une composition dont au moins
90% en poids sont constitués de matériaux végétaux. Avantageusement, la composition
est complètement d'origine végétale. Ainsi, la composition peut comprendre un mélange
intime de fibres de cellulose et de fibres ou sciure de bois. La proportion de fibres
de cellulose varie de préférence de 20 à 50% en poids par rapport au poids de la composition,
et la proportion de fibres ou de sciure de bois varie de préférence de 80 à 50% en
poids par rapport au poids de la composition.
[0010] Une telle composition peut être exempte de liant. Dans ce cas, elle peut n'être constituée
que du mélange précité. Lorsqu'elle comporte un liant, il est avantageusement d'origine
végétale, comme la cellulose microcristalline, les amidons ou les polyéthylène-glycols.
Selon cette variante, la proportion de la cellulose microcristalline varie de préférence
de 2 à 10%, ou mieux encore de 2 à 5% en poids de la composition.
[0011] Une composition particulièrement performante dans le cadre du procédé selon l'invention
comprend de 45 à 50% en poids de fibres de cellulose, de 50 à 53% en poids de fibres
ou sciure de bois et 2 à 10%, de préférence de 2 à 5% en poids de cellulose microcristalline.
[0012] Une composition d'origine essentiellement végétale, comme une composition telle que
décrite ci-dessus, comprenant un mélange intime de fibres de cellulose, en une proportion
variant de 20 à 50% en poids par rapport à au poids de la composition, et de fibres
ou sciure de bois, en une proportion variant de 80 à 50% en poids par rapport au poids
de la composition peut donc être utilisée pour obtenir des cylindres pour douille
de cartouche , en particulier lorsque les cylindres sont fabriqués dans une machine
à comprimer rotative.
[0013] La Demanderesse a au surplus observé que l'utilisation combinée d'une machine à comprimer
rotative et d'une composition telle que précédemment définie permet d'obtenir des
cylindres possédant une certaine malléabilité. Cette propriété est particulièrement
opportune pour obtenir une cartouche à partir d'un tel cylindre ; en effet, le cylindre
est introduit dans le tube de la cartouche et monté sur la douille en force, et du
fait de cette propriété de façonnage, on obtient une douille d'excellente qualité.
[0014] L'invention est maintenant décrite plus en détails à l'appui de la figure unique
annexée représentant la partie de la machine à comprimer rotative où se déroulent
les étapes du procédé de l'invention.
[0015] Le procédé comprend les étapes suivantes :
on dispose d'un volume et d'un masse précis d'une composition 2, d'origine essentiellement
végétale,
on alimente en ladite composition 2, les empreintes 3 de moules 4 cylindriques adaptés
auxdits cylindres 1,
pour chaque cylindre, on comprime ladite composition 2 dans l'empreinte 3 entre, d'une
part, deux poinçons cylindriques, inférieurs et coaxiaux , à savoir un poinçon 5 périphérique,
capable de coulisser axialement dans le moule 4 et un poinçon 6 central, capable de
coulisser axialement, dans le poinçon 5, indépendamment, et d'autre part, un poinçon
7 supérieur, la distance entre les poinçons 5 et 7 définissant la hauteur du cylindre,
et
on éjecte les cylindres obtenus.
[0016] Pour l'étape de compression de ladite composition, les poinçons 5 et 6 inférieurs
sont actionnés vers le haut, le poinçon 6 étant déplacé sur toute la longueur du cylindre,
et le poinçon 7 est actionné vers le bas jusqu'à entrer en contact avec le poinçon
6. Après compression, le poinçon 6 central est actionné vers le bas, le poinçon 7
supérieur actionné vers le haut, et le poinçon 5 périphérique actionné vers le haut
pour éjecter le cylindre ainsi obtenu.
[0017] L'invention est ci-après décrite plus en détails, les caractéristiques des objets
de l'invention ci-dessous pouvant être considérées, seules ou en combinaison les unes
avec les autres.
Exemple :
[0018] Les deux constituants précités d'une composition de l'invention sont approvisionnés
séparément et sont intimement mélangés. Le mélange ainsi obtenu est dirigé vers une
machine à comprimer rotative dont un fonctionnement approprié est décrit ci-après.
A titre d'exemple, il s'agit d'une presse à comprimer rotative Courtoy, telles que
celles des séries F et MODUL
™
[0019] Une première étape consiste à introduire un volume et une masse précis du mélange
2 précité dans une cavité constituant l'empreinte 3 du moule 4 unitaire ; ce moule
4 unitaire est monté sur un plateau rotatif qui comporte de 30 à 50 empreintes, chaque
empreinte a un diamètre proche du diamètre de la pièce achevée 1 et une hauteur proportionnelle
au volume de matière pulvérulente mis en oeuvre.
[0020] Au dessus de chaque matrice, se trouve un coulisseau, toujours dans l'axe de la matrice.
Un système de came permet de descendre ou monter ce coulisseau, à l'extrémité duquel
est fixé un poinçon 7 supérieur, de compression.
[0021] Ainsi, dans une seconde étape, le poinçon 7 pénètre dans la matrice et assure lors
de sa descente la compression du mélange 2.
[0022] Au plan inférieur et en face se trouvent d'autres coulisseaux, ayant un mouvement
vertical de montée et descente. Ils sont munis de poinçons inférieurs, un poinçon
5 périphérique et un poinçon 6 central permettant d'obtenir le trou du cylindre.
[0023] Dans une troisième étape, le cylindre ainsi obtenu est dégagé et extrait de la matrice.
[0024] Le cylindre ainsi constitué se trouve au niveau du plan de travail, il est évacué
de ce plan grâce à la rotation du plateau, à la présence de « déflecteurs » placés
au dessus de ce plan et à la centrifugation.
[0025] D'autres techniques peuvent bien entendu être mises en oeuvre.
[0026] On peut ainsi prévoir que la compression se réalise, non pas dans un système à cinématique
continue, mais dans un système alternatif.
[0027] Un moule multi empreintes, de grande dimension, travaillant à plat (1 m x 1 m par
exemple), muni d'une plaque supérieure « porte-poinçons » de compression et d'une
plaque inférieure « porte-éjecteur », pourrait à la cadence d'un cycle toutes les
20 secondes environ, réaliser une cadence de moulage (moule à 1000 trous) de l'ordre
de 160.000 pièces par heure.
[0028] Quel que soit le système utilisé, cinématique continue ou moulage alternatif, il
est nécessaire d'exercer un effort de l'ordre de 4 à 7 tonnes par unité, lors de la
compression de la matière.
1. Procédé pour fabriquer des cylindres (1) pour douille de cartouche, ledit procédé
étant mis en oeuvre dans une machine à comprimer rotative, selon les étapes suivantes
:
on dispose d'une composition (2), d'origine essentiellement végétale,
on alimente en ladite composition (2), les empreintes (3) de moules (4) cylindriques
adaptés auxdits cylindres (1),
pour chaque cylindre, on comprime ladite composition (2) dans l'empreinte (3) entre,
d'une part, deux poinçons cylindriques, inférieurs et coaxiaux , à savoir un poinçon
(5) périphérique, capable de coulisser axialement dans le moule (4) et un poinçon
(6) central, capable de coulisser axialement, dans le poinçon (5), indépendamment,
et d'autre part, un poinçon (7) supérieur, la distance entre les poinçons (5) et (7)
définissant la hauteur du cylindre, et
on éjecte les cylindres obtenus.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour comprimer ladite composition, les poinçons (5) et (6) inférieurs sont actionnés
vers le haut, le poinçon (6) étant déplacé sur toute la longueur du cylindre, et le
poinçon (7) est actionné vers le bas jusqu'à entrer en contact avec le poinçon (6).
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, après compression, le poinçon (6) central est actionné vers le bas, le poinçon (7)
supérieur actionné vers le haut, et le poinçon (5) périphérique actionné vers le haut
pour éjecter le cylindre ainsi obtenu.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la composition comprend un mélange intime de fibres de cellulose et de fibres ou
sciure de bois.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la proportion de cellulose varie de 20 à 50% en poids par rapport au poids de la
composition, et la proportion de fibres ou sciure de bois varie de 80 à 50% en poids
par rapport au poids de la composition.
6. Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la composition comprend en outre de la cellulose microcristalline.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la composition comprend 45 à 50% en poids de fibres de cellulose, 50 à 53% en poids
de fibres ou sciure de bois et 2 à 10% en poids de cellulose microcristalline.
8. Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la composition est exempte de liant.
1. A method for manufacturing cylinders (1) for cartridge shells, said method being applied
in a rotary compression machine, according to the following steps:
a composition (2) of essentially vegetable origin is available
the imprints (3) of cylindrical molds (4) adapted to said cylinders (1) are supplied
with said composition (2),
for each cylinder, said composition (2) is compressed in the imprint (3) between two
lower and coaxial cylindrical punches, i.e. a peripheral punch (5) capable of sliding
axially in the mold (4) and a central punch (6) capable of sliding axially, in the
punch (5), independently, on the one hand and an upper punch (7) on the other hand,
the distance between the punches (5) and (7) defining the height of the cylinder,
and
the obtained cylinders are ejected.
2. The method according to claim 1, characterized in that, for compressing said composition, the lower punches (5) and (6) are actuated upwards,
the punch (6) being displaced over the whole length of the cylinder, and the punch
(7) is actuated downwards until it comes into contact with the punch (6).
3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that, after compression, the central punch (6) is actuated downwards, the upper punch
(7) actuated upwards, and the peripheral punch (5) actuated upwards in order to eject
the thereby obtained cylinder.
4. The method according to any of claims 1 to 3, characterized in that the composition comprises an intimate mixture of cellulose fibers and of wood fibers
or sawdust.
5. The method according to claim 4, characterized in that the cellulose proportion varies from 20 to 50% by weight based on the weight of the
composition, and the proportion of wood fibers or sawdust varies from 80 to 50% by
weight based on the weight of the composition.
6. The method according to claim 4 or 5, characterized in that the composition further comprises microcrystalline cellulose.
7. The method according to claim 6, characterized in that the composition comprises 45 to 50% by weight of cellulose fibers, 50 to 53% by weight
of wood fibers or sawdust and 2 to 10% by weight of microcrystalline cellulose.
8. The method according to claim 4 or 5, characterized in that the composition is without any binder.
1. Verfahren zur Herstellung von Zylindern (1) von Patronenhülsen, wobei das Verfahren
in einer rotierenden Kompressionsmaschine gemäß den folgenden Schritten umgesetzt
wird:
Vorhandensein einer Zusammensetzung (2), die im Wesentlichen pflanzlichen Ursprungs
ist,
die Vertiefungen (3) zylindrischer Formen (4), die an die Zylinder (1) angepasst sind,
werden mit der Zusammensetzung (2) versorgt,
für jeden Zylinder wird die Zusammensetzung (2) in der Vertiefung (3) zwischen einerseits
zwei unteren und koaxialen zylindrischen Stempeln, nämlich einem peripheren Stempel
(5), der imstande ist, sich axial in der Form (4) zu bewegen, und einem zentralen
Stempel (6), der imstande ist, sich axial im Stempel (5) zu bewegen, unabhängig, und
andererseits einem oberen Stempel (7) komprimiert, wobei der Abstand zwischen den
Stempeln (5) und (7) die Höhe des Zylinders definiert, und
die hergestellten Zylinder ausgeworfen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, um die Zusammensetzung zu komprimieren, die unteren Stempel (5) und (6) nach oben
bewegt werden, wobei der Stempel (6) über die gesamte Länge des Zylinders verschoben
wird, und der Stempel (7) nach unten bewegt wird, bis er mit dem Stempel (6) in Kontakt
tritt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach Kompression der zentrale Stempel (6) nach unten bewegt wird, der obere Stempel
(7) nach oben bewegt wird und der periphere Stempel (5) nach oben bewegt wird, um
den auf diese Weise hergestellten Zylinder auszuwerfen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung eine Einzelmischung aus Zellulosefasern und Holzfasern oder Sägemehl
umfasst.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zelluloseanteil von 20 bis 50 Gew.-% im Verhältnis zum Gewicht der Zusammensetzung
schwankt, und der Anteil der Holzfasern oder des Sägemehls von 80 bis 50 Gew.-% im
Verhältnis zum Gewicht der Zusammensetzung schwankt.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung weiterhin mikrokristalline Zellulose umfasst.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung 45 bis 50 Gew.-% Zellulosefasern, 50 bis 53 Gew.-% Holzfasern
oder Sägemehl und 2 bis 10 Gew.-% mikrokristalline Zellulose umfasst.
8. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung kein Bindemittel umfasst.