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Machine de moulage par injection.
Cette invention a pour but des machines de moula- ge. Plus particulièrement) elle se rapporte à une machi- ne de moulage par injection nouvelle et perfectionnée.
Des matières thermoplastiques ont été moulées par un procédé connu sous le nom de " moulage par injection ".
Dans un tel procédé, la matière thermpplastique choisie, sous une forme convenablement granulée, est stockée dans una trémie, dont la sortie est reliée à une chambre de
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pression et dans laquelle la matière thermoplastique torii- be par gravité. La sortie de la trémie est réglée par un plongeur à mouvement alternatif qui, dans sa position ar- rière,permet à la matière de moulage de tomber dans la chambre de pression. Pendant l'opération de moulage, le plongeur pousse la matière granulée de la chambre de pres- sion à travers un appareil dénommé torpédo., qui consiste en une série de trous disposés sur un C3rcle. Chacun des trous donne accès dans un canal à la tuyère, d'où la com- position de moulage atteint la cavité appropriée du moule.
Le torpédo est entouré d'un élément de chauffage, tel qu'u- ne jaquette chauffée ou un élément de chauffage à ruban électrique, pour élever la température de la composition de moulage jusqu'à. la valeur nécessaire au moulage par in- jection, pendant qu'elle traverse le torpédo.
La répartition de la température de la compositi- on de moulage à l'intérieur du torpédo n'est pas unifor- me. En général, la composition de moulage ne peut être por- tée à une température de moulage uniforme dans toute sa -nasse, et il est excessivement difficile, si pas impossi- ble, d'obtenir une répartition convenable de température de la composition de moulage à l'intérieur du torpédo pour chaque alimentation de la composition de moulage.
Un facteur important dans le moulage par injection est le contrôle de l'humidité de la composition de moula- ge. D'ordinaire, l'humidité est éliminée avant que la com- position ne soit introduite dans la trémie de la machine de moulage. Cependant, fréquement, la composition de mou- lage devient humide pendant qu'elle est stockée dans la trémie. Pour éviter cela, on a eu recours à des remèdes excessivement peu commodes pour assurer la sécheresse de la composition de moulage.
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Comme il est mentionné plus haut, la nachine de moulage décrite plus haut nécessite que la composition de moulage existe sous une forme convenablement granulée, et impose par conséquent certaine restriction sur le type de matière plastique utilisé. l'ar exemple, si la matière plastique doit devenir gluante et molle, comme cela peut arriver par une chaude journée d'été, l'alimentation dé- crite plus haut ne fonctionne pas du tout. Par conséquente il est pour ainsi dire impossible de mouler des substances telles que la cire du commerce.
Dans certains cas, il est désirable au point de vue technique de pouvoir mouler de la cire de moulage, des résines de bas poids moléculaires, du nylon et du polyéthy- lène dans une condition de viscosité très faible ou même à l'état liquide. Une telle pratique, pour laquelle les exigences relatives au contrôle de la température ont une importance accrue du fait que la température de moulage doit être réglée à quelques degrés près (F), ne peut être réalisée dans l'appareil mentionné ci-dessus.
En effectuant le cycle de moulage du procédé pré- cédemment décrit, le plongeur de pression est d'abord obligé de pousser une quantité considérable de composition de moulage granulée élastique froide dans le torpédo., et par l'intermédiaire de ce milieu, d'expulser du torpédo la composition de moulage qui a d'abord été portée à la température du torpédo. Du fait que la répartition de la température dans la composition de moulage n'est pas con- venable, de fortes pressions telles que 700 à 2.100 Kgrs/ cm2 (10.000-30.000 livres/pouce carré) doivent ^être uti- lisées pour assurer l'écoulement des portions de la com- position de moulage qui n'ont pas atteint un degré de plas- ticité suffisant.
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Un but de cette invention est de créer une machine de moulage nouvelle et perfectionnée, en particulier une machine de moulage par injection nouvelle et perfectionnée.
Un autre but de cette invention est de créer une machine de moulage dans laquelle la répartition de la tem- pérature est sensiblement uniforme dans toute la masse de la composition de moulage.
Un but additionnel de cette invention est de créer une machine de moulage dans laquelle la consistance de la composition de moulage à la température de moulage n'influ- ence d'aucune manière la marche de la machine.
Un autre but de cette invention est de créer une machine de moulage dans laquelle le moulage peut être ef- fectué à des pressions notablement inférieures à celles nécessaires à la méthode usuelle de moulage par injection.
Un autre but de cette invention est de créer une machine de moulage possédant plusieurs cylindres d'injec tion disposés de telle sorte qu'un quelconque de ces cy- lindres puisse être placé dans la position de moulage pen- dant que les autres sont dans une position autre que la position de moulage.
D'autres buts et des buts additionnels deviendront apparents dans ce qui suit.
Les buts de l'invention sont réalisés, d'une ma- nière générale, en créant une machine de moulage à injec- tion possédant plusieurs cylindres d'injection montés de telle façon que l'un quelconque de ces cylindres puis- se être choisi et mis en place en dessous du plongeur de la machine. Les cylindres à injection sont entourés d'un milieu de chauffage, tel que de l'huile, de manière à ce que la composition de moulage soit élevée et maintenue à la température désirée. Chacun des cylindres d'injection est muni d'une tuyère, et l'expulsion de la composition de moulage par le plongeur à partir du cylindre d'injec-
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tion choisi est contrôlée par une soupape.
La tuyère est capable de coopérer avec un moule à injection porté sur un plateau monté de manière à pouvoir se déplacer dans la position de moulage et en dehors de cette position.
L'invention sera comprise plus clairement en se ré- férant à la description détaillée qui suit, considérée en se référant aux dessins en annexe, sur lesquels : la figure I est une coupe verticale d'une machine de moulage par injection réalisant les principes de l'in- vention ; la figure 2 est une coupe prise suivant la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une coupe prise suivant la ligne 3-3 de la figure 3 ; la. figure 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 3.
En se référant maintenant aux dessins sur lesquelq des chiffres de désignation semblable désignent des parties semblables, le chiffre de référence 10 représente une base qui porte une colonne 12. Une tête 14 est fixée sur la colonne 12 à sa partie supérieure. La tête 14 porte un cylindre hydraulique 16 dans lequel un piston à mouve- ment alternatif 18 est monté de façon à pouvoir glisser.
Le piston 18 est porté à l'extrémité d'une tige de piston 20. Un plongeur 22 est porté à l'autre extrémité de la ti- ge du piston 20.
Le plongeur 22 est adapté de manière à coopérer avec un des cylindres multiples d'injection 26, comme il sera expliqué avec plus de détails plus loin. Sous la for- me représentée, deux cylindres d'injection 26 sont disposés à distance l'un de l'autre sur un plateau d'injection 30 monté de façon à pouvoir tourner autour de la colonne 12.
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Les cylindres d'injection 26 sont disposés sur le plateau 30 de telle manière que l'axe de chacun des cylindres 26 soit à la même distance du centre de la colonne, de sorte que par rotation du plateau, comme il est décrit plus loin, l'un quelconque des cylindres puisse être placé dans la po- sition de moulage.
Le plateau est fixé à un palier 32 disposé de fa- çon à pouvoir tourner autour de la colonne 12. Des douil- les 34 et 36 situent et maintiennent en place le palier 32, et par conséquent le plateau 30.
Pour chauffer et maintenir la composition de moula- ge dans les cylindres d'injection 26 à une température dé- terminée d'avance, le plateau 30 porte une jaquette cylin- drique 40 qui y est fixée, qui, avec le plateau, constitue un réservoir devant contenir le milieu de chauffage., tel que de l'huile. L'huile peut être chauffée de toute façon appropriée., et un organe quelconque bien connu peut être prévu pour maintenir la température de l'huile à la valeur désirée. Comme on le voit sur la figure 2, la jaquette 40 entoure les deux cylindres 26 et des croisillons 24 fixés, par exemple par soudage, à la paroi extérieure de la jaquet- te et au palier 32 aident à maintenir et à fixer la ja- quette en position.
Le plateau 30 est muni d'un passage 46 disposé au centre de chacun des cylindres 26, et chaque passage 46 est en alignement avec une tuyère 48. L'expulsion de la composi- tion de moulage du cylindre respectif 26 par son passage cor- respondant 46 et la tuyère 48 est réglée par soupape rotati- ve 50 montée dans une enveloppe de soupape 52, par exemple par des vis enfouies 54, au côté inférieur du plateau 30.
Sous la forme représentée., chaque tuyère 48 est placée à l'extrémité de décharge de la soupape.
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La soupape 50 est portée à l'extrémité d'une tige 56 qui est vissée dans un bloc 58 et y est fixée par une vis de serrage 60. Des écroux 62 et une rondelle 64 sont prévus pour le réglage de la soupape. Une vis 65 ferme l'extrémité opposée du logement de la soupape après que la soupape y a été introduite. Le bloc 58 est muni d'une poignée 66 servant à ouvrir et à fermer la soupape.
La base 10 de l'appareil est munie d'une extensi- on latérale 68 ayant une douille 70 munie d'un pas de vis intérieur recevant un arbre à pas de vis 72. L'arbre 72 porte à son extrémité supérieure un plateau 74 auquel sont associés les pièces de moule et/ou plaques de noyaux et/ou goujons d'éjecteurs, comme il est bien connu dans le métier.
Comme la construction particulière du plateau 74 et les pièces de moules., plateaux de noyaux et goujons d'éjecteurs qui y sont associés ne font pas partie de cette invention, une description plus détaillée de ces pièces est considé- rée comme inutile.
Un volant à main 76 est fixé; par exemple par une goupille, au bout de l'arbre 72. Un écrou 80 maintient le volant à main en place sur l'arbre.
Il est à remarquer que l'axe Central longitudinal du plongeur 22 est situé sur le prolongement de l'axe cen- tral de l'arbre 72. De même, l'axe central de chaque cylin- dre 26 est également situé sur le prolongement de cet axe lorsqu'il est placé dans la position de moulage.
Pendant la marche, chacun des cylindres 26 est rem- pli de la composition de moulage, et celle-ci y demeure jusqu'à ce qu'elle soit portée à la température désirée par le milieu de chauffage qui a été introduit entre la jaquette 40 et les cylindres 26, soit avant soit après le remplissage de ces cylindres. Lorsque la température de la
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composition de moulage a été portée à la température dési- rée. Le plateau 30 est tourné autour de la colonne 12 jus- qu'à ce que le cylindre d'injection choisi 26 se place dans l'alignement du plongeur 22 et que l'autre cylindre d'injec- tion soit en dehors de la position de moulage. A ce monent, le plateau mobile 74, qui a été muni des pièces de moules désirées, est élevé à la position de moulage par rotation du volant à main 76 dans la direction désirée.
Une pressi- on hydraulique est alors appliquée au cylindre hydraulique 16 au moyen duquel le plongeur exerce une pression sur le contenu du cylindre d'injection. A ce moment, la soupape 50 est ouverte, et la composition de moulage est injectée dans le moule. Après cela, la soupape est fermée., le pla- teau mobile ainsi que le moule sont déplacés de la positi- on de moulage, et les pièces moulées sont détachées du mou- le de la manière ordinaire. Après quoi les opérations qui viennent d'être décrites sont répétées.
Lorsque le contenu du cylindre d'injection 26 est épuisé, la pression hydraulique sur le piston 18 est ren- versée et le plongeur 22 est enlevé du cylindre. Le plateau 30 est alors tourné autour de la colonne 12, de manière à ce que l'autre cylindre 26 soit amené dans la position de moulage. Les opérations de moulage décrites ci-dessus sont alors effectuées à l'aide de ce cylindre d'injection. Pen- dant ces opérations, le cylindre d'injection vide est à nouveau rempli.
Bien que dans cette réalisation particulière de l'in- vention, la manoeuvre du piston, de la soupape et du plateau mobile soient effectuées par des organes actionnés à la main, il est évident que l'invention n'est pas limitée à ce cas, car il apparaitra à toute personne versée dans le métier que chacun des organes de manoeuvre peut être actionné auto-
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matiquement dans l'ordre désiré.
Bien qu'une soupape rotative ait été spécialement décrite pour régler l'expulsion de la matière du cylindre d'injection, il est évident que l'invention n'est pas li- mitée à ce cas. Toute soupape appropriée peut être utili- sée.
L'invention actuelle crée une machine de moulage et en particulier une machine de moulage à injection dans la- quelle la composition de moulage est chauffée de façon sen- siblement uniforme dans toute sa masse. En créant plusieurs cylindres d'injection, cornue il est décrit ci-dessus, un de ces cylindres peut être choisi et mis dans la position de moulage pendant que les autres sont hors de cette posi- tion et pouvent être remplis.
Par suite des détails de construction de la machi- ne, sa marche n'est pas influencée par la consistance de la composition de moulage. La machine marche indépendamment de ce que la composition ait été rendue plastique à un de- gré queloonque de faible viscosité. La machine convient admirablement au moulage par injection de cire de moula- ge, résines de bas poids moléculaires, nylon et polyéthy- lène, bien que cependant il doit bien être entendu qu'el- le peut être employée avec d es résines thermoplastiques quelconques.
Puisqu'il est évident que différents changements et modifications peuvent être apportés à la description ci-dessus sans s'écarter de la nature ou de l'esprit de l'invention, cette invention n'est pas limitée à ce cas, excepté en ce qui concerne ce qui est exposé dans les re- vendications en annexe.