BE492016A - - Google Patents

Description

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  "Nouveau procédé de moulage mécanique par injection de   matières   thermoplastiques et machine pour sa   réalisation"   
La présente invention concerne un nouveau   procède   de moulage mécanique par injection de matières thermoplasti- ques et le machine pour sa réalisation. Le procédé se caracté- rise par le fait que le moulage est réalisé en partant d'une quantité déterminée de matière thermoplastique, amenée sous pression et à l'état piteux ou visqueux - état obtenu au moyen d'un dispositif de chauffage approprié - au moule, dans lequel, avant ou pendant l'injection, on a fait le vide.

   L'amdenée sous pression de la matière thermoplastique à l'état   piteux   ou vis- queux estfacilitée par un piston qui force la matière à entrer 

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 dans le moule à le température adéquate, sans qu'il subsiste des bulles d'air dans la masse, forment entre la chambre d'ali- mentation dans laquelle la masse thermoplastique se trouve et le four à   l'inférieur   duquel est placé le moule, une soupape de passage, laquelle, au moment de l'injection, permet le pas- sage de la matière et, avant l'injection, assure la fermeture de toute communication entre la chambre d'alimentation et le moule, en sorte que dans ce dernier on puisse faire le vide, se produisant à l'aide d'une pompe appropriée, avec une con- duite d'aspiration en communication avec le moule,

   lequel pré- sente l'ouverture de charge correspondante de celui-ci en liaison directe avec la soupape de passage; le remplissage du moule est favorisé par le vide d'air et par la pression ré- sultant du piston, pression qui est renforcée par le poids mort de la matière, grâce à la disposition de la machine et à la disposition d'opération verticale de l'injection. 



   Le   cnaaiDre   d'alimentation, la conduite de la soupape, et le moule, sont entourés par les éléments chauffants nécessaires, fonctionnant conjointement ou indépendamment; dans la zone occupée par la dite valve de passage il est prévu un mécanisme destiné à signaler le moment du remplissage du moule. 



   Le procédé de moulage par injection n'est pas nouveau; on l'utilise pour la fabrication non seulement d'ob- jets en matière thermoplastique, mais également d'objets mé- talliques. 'toutefois, les procédés et machines employés pré- sentent de graves inconvénients ; parmi ceux-ci il faut tout spécialement mentionner l'impossibilité d'obtenir des objets de grandes dimensions, ceux-ci nécessitant une grande quantité de matière et un   accomodement   parfait à tous les profils du moule, ce qui est fort difficile à obtenir puisqu'il se mé- lange généralement de l'air avec   la   masse qu'on introduit Clans le moule.

   
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 vu le diamètre réduit clefs ouvertures d' ï.tij sc iun, 

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   @   on doit produire dans ces machines une grande pression pour réaliser le transport au moule ae la   manière   thermopiastique à 1' etat pâteux ou visqueux.

   La transformation de la matière de   l'état   solide à   l'égal   pâteux ou visqueux se réalise au mo- ment de l'injection, c'est à dire lorsque la matière passe par le piston injecteur à éléments chauffants, tandis que, dans le procédé et la machine, objets de l'invention, la masse thermo- plastique pénètre dans le cylindre ou la chambre du piston à   l'état     paueux   ou visqueux propre pour le   moul&ge,   cet état étant obtenu par le fait   qu'on   a au préalable mis la matière en son ensemble dans cette condition avant qu'elle entre dans la chambre   d'injection.   Comme il n'y a dans ce cas pas de dans d'injection ger que L'air se mélange avec la matière pendant   l'opération/,

     la conduite de passage de la chambre ou réservoir d'alimenta- tion jusqu'au moule peut être d'un diamètre de loin supérieur à celui des ouvertures et conduites usuelles. 



   Ces divers inconvénients sont évités par l'objet de l'invention, qui permet : a) d'effectuer le moulage sans nécessités de grondes pressions. b) une grande vitesse   d' inj ection.   c) un remplissage parfait du moule à cause de   l'&osence   d'air à l'intérieur. d) le moulage   d'oojets   de grandes dimensions. e) comme conséquence de a), les moules ne doivent pas présenter une grande résistance, ce qui se traduit par une sérieuse économie dans la construction des moules, puisqu'ils peuvent être en fonte. 



   Pour bien faire ressortir les caractéristiques essentielles de l'invention on se réfère eu dessin annexé dans lequel, à titre purement exemplatif, est représenté un cas de réalisation pratique d'une machine pour l'exécution du procéde de moulage préconisé. 

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   .uans ce dessin, la figure 1 est une vue   d'ensemule   de la   macnine;   le figure 2 est une vue, à   écnelie   agrandie de la chambre ou réservoir d'alimentation; la figure 3 représente la soupape de passage de la matière de la cnambre d'alimentation au mouler et la figure 4 est un déteil de l'ouverture d'aspire- tiou pour la formation du vide à l'intérieur du moule. un réservoir en tôle,   &cier   inoxydable ou une autre matière anti-corrosive 1, contenant la matière thermoplastique à injecter, est relié, au moyen de   la   pièce 2 au tube de charge- ment 3, dans lequel, actionné par un système   manuel,   mécanique, électrique ou autre (le dessin représente   p. ex.

   un   système hydraulique 4) se déplace verticalement un piston   5,   qui réalise la compression de la matière après ou pendant son injection. 



   Ce dispositif de   commende   Hydraulique est   commande   par un groupe moteur constitue par une   pompe u   accouplée au ré- servoir 7 du liquide impulseur. a sa oase le réservoir 1 presente un nombre varia- ble d'ouvertures 3, ooturées par les vannes 9, lesquelles sont, à travers les leviers 10 et les tiges 11, actionnées par le même dispositif hydraulique 4;

   elles sont pourvues d'un   mouve-   ment d'action déplacée, ce qui est nécessaire pour que   l'ouver-     tu.re   des vannes 9 ne   coincide   avec le passage du piston 5, Ce déplacement asynchrone est prévu pour que la matière thermo- plastique se trouve à l'intérieur du réservoir 1 entre le cylin- dre 3 lorsque le piston a s'est écarté des ouvertures 8, et pour que le dit pis ton puisse   comprimer   la matière à l'inté- rieur du cylindre   3,   lorsque les ouvertures 8 sont fermées par les   vannes 9.   



   Le démanage du groupe hydraulique 4 s'effectue au moyen d'un levier 12, qui règle une soupape 13 à deux   passages,   déterminant l'action des circuits d'avance et de recul du pis- 
1:;on   u.   

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   La descente de la matière est facilitée par   -L'ac-   tiou de la plaque 14, guidée par le tuoe inférieur la et par les parois du réservoir 1, par lesquelles eile glisse sans résistance. 



   La plaque 14 peut agir par sa pesanteur ou bien elle peut être conçue pour être mise en mouvement à la main, disposi tif mécaniquement ou par le/ hydraulique 4, selon le dessin la charge de la matière   s'effec-   tue à l'aide de la conduite 18, dont la position dans le ré- servoir 1 est tout à fait   arbitraire.   



   De même on a prévu le recul de la plaque 14 à son point initial pour faciliter le chargement, le recul étant réalisé à l'aide d'une crémaillère 17 commandée par un pignon 18 à axe excentrique pour permettre l'effet de pression de la plaque 14. La crémaillère   17   est munie d'une graduation per-   mettant   de contrôler de l'extérieur la quantité de matière à thermoplastique qui se trouve/n'importe quel moment dans le réservoir 1. 



   Pour éviter l'entrée d'impuretés, ainsi que le contact de la matière avec l'air, on a placé sur le réservoir 1 un couvercle approprié 19. 



   Les vannes 9 sont articulées sur des goupilles 20 fixe es à des supports assemblés au réservoir 1, à l'effet d'outenir un parfait ajustage de celles-ci avec les ouvertu- res correspondantes 8. Cet ensemble supérieur est recouvert d'une double chambre ou cylindre 21 muni du dispositif de chauffage choisi pour atteindre le degré de viscosité néces- saire de le matière (le dessin représente un dispositif de chauffage électrique); ce dispositif est réglé par le rhéostat 
35, des thermostats étant prévus pour contrôler la température du réservoir, tandis que des thermomètres-sondes   permettent   de contrôler la température de la matière en divers points du réservoir. 

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   Le cylindre 21 comporte un couvercle 23 qui fait   fonction   de base pour la mise en marche de la plaque   14   et du groupe hydraulique 4. 



   La conduite 3 continue à partir du réservoir 1 jusqu'à ce qu'elle arrive au moule 24, une soupape spéciale à trois voies 25 étant intercalée, laquelle permet la sortie de la matière du réservoir 1, ou bien coupe hermétiquement la   communication   entre le réservoir 1 et le moule 24. 



     (jette   disposition à trois voies de cette soupape permet non seulement de réaliser le vide du moule et de la conduite, mais également celui de l'intérieur de la soupape même.   uette   soupape est actionnée de l'extérieur. 



   Dans la conduite 3 est placée également une sou- pape de sécurité ordinaire et une soupape spéciale 26., laquelle par la tension réglable d'un ressort, et par sa disposition à 45 par rapport à la normale verticale, permet de déterminer, par avertissement du dispositif 27 (lampe, sonnerie etc.) si le moule est déjà rempli de matière et si la pression voulue est atteinte. En bout de la conduite 3 se trouve une nouvelle soupape 25 de fermeture, destinée à obturer la conduite de passage au moule lorsque le remplissage de ce dernier a été signalé par le dispositif 27; cette soupape est placée à la partie inférieure de la conduite et le plus près possible du moule, afin d'économiser de la matière. somme la soupape 25. celle - 28- est commandée de   l'extérieur.   



   :La moitié de la machine est recouverte par le tube kg muni d'un revêtement chauffant ; la conduite 3 repose sur une base à galets 30. 



   Près de la soupape 26 et dans le moule même, est disposée une soupape à lame 31, qui a pour but de fermer le moule et d'éviter l'expansion de la matière et de ses gaz. 



   Le moule 24 repose sur une base 32, laquelle présente une rainure, dont la base, guidée par les barres   33   et 

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 actionnée par la vis taraudee 34 a   l'aine     du.   jeu de pignons coniques 35, est  déplacée   vers le haut ou vers le bas pour réaliser l'ajustage avec la soupape 28, suivant les diverses dimensions de moules, de même que pour enlever le moule de la chambre. Ce mécanisme peut être changé à volonté et sa commande peut être mécanique, manuelle, électrique, hydrauli- que,   e tc.   à l'aide d'éléments en principe quelconques (leviers, cames, excentriques, vis sans fin,   etc.).   



   Solidaire de la base 32 est monté un tube 36, portant une rotule 37, qui raccordant l'ouverture 38, aisément démontable, au tube   d'émenée   39 de la pompe. Le mécanisme com- plet peut être rapproché du moule 24 au moyen du volant 40 vissé sur le tube   36.   Le moule 24, présente à sa partie infé- rieure et toujours à la même hauteur relative, une ouverture conique pour l'ajustage de l'ouverture 35 d'aspiration, et près de celle-ci est disposée une soupape à lame 41 ayant le même but que la soupape 31. 



     A   l'interieur de l'ouverture 35 se trouve une pièce à passage réduit 42, laquelle, une fois que la partie inférieure du moule est remplie, est poussée par la pâte ou matière et enclenche un relais électrique 43, qui arrête la marche de la pompe à vide   44,   faisant ainsi cesser l'action de cette dernière. 



   La matière contenue dans cette ouverture peut facilement être dégagée, le rechange de l'ouverture étant pré- vu lors qu'on charge de nouveau la machine. 



     A   la suite du tube 39 est intercalée une   s oupap e   de fermeture 45 pour le vide, qui s'effectue à travers le tube 46 et au moyen de la pompe 44, actionnée par l'été   ctromoteur   47,Le   circuit   de vide porte intercalée une soupape de sécuri- te de construction courante. 



   La mise en marche du groupe pompe 44-47   s'effec-   tue par le moyen de l'interrupteur 48, 

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Pour éviter la perte de chaleur et comme il est également nécessaire de disposer d'une ouverture dans   -Le   sens versical pour le mouvement prévu de la pièce de base   3,   un écran   49   est solidarisé à cette pièce et ajusté à cette ouver- ture, ce qui exclut ou réduit la perte de chaleur. 



   Cette partie inférieure de la machine est recou- verte par un corps   5u,   comportant le système de chauffage, lequel est réglé, dans le cas représenté au dessin - schémati- sant une disposition électrique - par un volant 51, qui solli- cite un rhéostat de contrôle. 



   Pour la mise en place du moule 24,   l'enveloppe   ou boîte ou porte un couvercle   pour   la plus grande facilité de la manoeuvre on peut y adapter des dispositifs automatiques de chargement et déchargement du moule 24. 



   Dans la boite ou corps 50 sont prévus des rhéostats pour le contrôle de la température de la partie extérieure et intérieure du moule, de même qu'on peut prévoir un trou dans la zone 3 pour contrôler le passage de la matière du réservoir 1 au moule 24. 



   Le fonctionnement de la machine décrite comporte les phases suivantes : a) On remplit d'abord le réservoir injecteur 1 de la matière thermoplastique à l'état solide, poudreux ou tri- t uré . b) On fait le vide du moule 24 et de la conduite 3 au moyen du groupe pompe 4447 et des conduites   41  et   46. 



  Pour cela on ferme la soupape à trois voies 25 et on ouvre la soupape de fermeture 28. c) Un comprime la masse de matière thermoplastique placée dans le réservoir 1, par action manuelle, mécanique etc. de la plaque   14.   d) un ouvre la soupape 25 pour le passage de la matière thermoplastique du réservoir 1 au moule 24, dont la 

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 matière est poussée par le piston 5 et par la succion provo- quée par le vide produit par   -La   pompe 44, La descente de La matière thermoplastique étant aidée par sa pesanteur. 
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 e)  empiissage du moule (-"1..lia matière thermo- plastique pousse la pièce 42, arrêtant ainsi le fonctionnement de la pompe à vide 44. f) Fermeture des soupapes 28 et 25 à l'avertisse- ment du dispositif 27; arrêt du système de chauffage ; 
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   fermeture des soupapes il et 41. ie mécanisme   à vide 3u à 46 est écarté; le moule 24 est séparé de la soupape     2b   au moyen du mécanisme 34 et 35, et enfin, on enlève le moule 24. g) Extraction de l'objet fini.   ue   procède de moulage et la machine capable de le réaliser présentent des avantages considérables, parmi les- quels il y a lieu de citer : a) La facilité de moulage. b) La réduction de la pression nécessaire pour l'injection. c) La rapidité de l'opération, due au fait qu'on dispose de conduites d'un diamètre supérieur à celui des dis- positifs usuels. d) L'élimination des défauts de moulage, provo- qués par l'air résiduel ou les gaz se dégageant de la matière. e) La possibilité de pouvoir mouler des objets de dimensions très diverses. 
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  - R y ia 1 i u A x ,i 0 -N b - 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1) nouveau procède de moulage mécanique par in- jection de matières thermoplastiques et machine pour sa réali- sation, caractérisés en ce qu'il en consiste essentiellement d'utiliser un four à température réglable de l'extérieur, dans l'intérieur duquel se trouve, dûment isolée et supportée, une chambre-réservoir pour la matière thermoplastique à injecter, <Desc/Clms Page number 10> le dit réservoir étant muni d'un piston exerçant une pression, lequel peut être mis en mouvement à la main, mécaniquement, électriquement ou hydrauliquement, le dit réservoir présentant un goulot de sortie dans lequel est aménagée une soupape à trois voies, actionnable de l'extérieur, le dit goulot étant relié à un tube qui conduit au moule, lequel à son tour est relié, via une conduite appropriée, à une pompe à vide,

de telle façon que le passage de la matière thermoplastique à l'état piteux de la chambre-réservoir au moule est réalisé par l'action simultanée de la pression subie par cette matière par l'effet du piston injecteur et par la succion provenant de la formation du vide à l'intérieur du moule, dont le vide peut se faire avant ou pendant l'injection, le dit piston pouvant présenter une forme telle qu'il recueille les pressions conti- nuelles de la matière dans son mouvement ou bien qu'il fasse avancer la quantité de la masse nécessaire du réservoir jusqu* au moule .

8) Procède et machine selon la revendication 1, caractériséspar le fait que la totalité de la masse the rmo- plastique à injecter est déjà à l'état pâteux avant de péné- trer dans le cylindre ou chambre du pis ton, d'où elle passera au moule.

3) Procédé et machine selon les revendications 1 et 2, caractérisa par le fait que l'introduction de la ma- tière dans la chambre-réservoir peut avoir lieu soit en la rendant à l'état pâteux lorsqu'elle vient d'un récipient d'ali- mentation, soit en l'introduisant à l'état poudreux, en la transformant dans ce dernier cas dans son état pâteux par la chaleur du four, avant que commence le processus de l'injec- tion, la température de ce four pouvant être convenablement graduée.

4) Procédé et macnine selon les revendications 1 à , caracteriséspar le fait que le moule présente en ses moitiés ou parties, soit en ses surfaces d'accouplement, des <Desc/Clms Page number 11> joints ou éléments d'ajustage, le tout formant un ensemble ne présentant qu'une entrée pour la matière et une sortie pour l'air aspiré par la pompe à vide, le dit moule étant recouvert, lorsqu'il est divisé en diverses pièces, par une matière non poreuse recouvrant les zones de ses joints extérieurs, à l'exception des accès d'entrée de la matière et de sortie de l'air.

5) Procédé et machine selon les revendications 1 à 4, caractérisés par le fait que le moule peut être facile- ment placé avant remplissage et séparé après les conduites d'accès respectives de la matière et de sortie de l'air, au moyen de raccords adéquats, permettant ainsi le refroidissement du moule après son remplissage hors du four et de continuer l'opération avec d'autres moules.

6) Procédé et machine selon les revendications 1 à 5, caractérisés par le fait que le moule et ses conduites sont soumis, pendant l'opération du moulage, à la température convenable afin que la matière thermoplastique ne refroidisse ni durcisse avant la fin de l'opération, le déplacement de la masse étant facilité par les dimensions plus grandes données aux conduites, lesquelles impliquent une réduction de la pres- sion nécessaire pour transporter la Matière de la chambre- réservoir au moule, ainsi étant exclue, grâce à l'aosence d'air tant dans le moule que dans les conduites, la formation de bulles d'air à l'intérieur de la masse à mouler.

?) Procède et machine selon les revendications 1 à 5, caractériséspar le fait que le moule disposé à l'inté- rieur du four et, par conséquent, dans une ambiance à tempé- rature appropriée, reçoit la matière au moyen d'une succion outre l'injection, de telle sorte qu'elle permet à la matière de se loger à l'intérieur du moule avec le maximum de cohésion et le Minimum d'effort de pression, cette disposition permet- tant le moulage d'objets de diverses dimensions.

<Desc/Clms Page number 12> EMI12.1 ##' # # V ¯- 8) Procède et machine selon les revendications 1 à 7, caractériséspar le fait que, lorsque le procédé est appliqué aux machines d'injection à four électrique, et à éléments d'injection à vide, les machines sont munies de rhéostats et interrupteurs automatiques, pour le réglage des résistances de chauffage correspondantes.

9) Procédé et machine selon les revendications 1 à o, cara ctérisés par le fait que la conduite reliant le moule à la chambre-réservoir de la matière, présente un dispo- sitif facilitant le contrôle du remplissage de ce moule, la conduite d'aspiration reliant le moule à la pompe comportant un mécanisme pour l'arrêt automatique de cette dernière, dans le but de pouvoir arrêter l'opération de la machine au moment opportun.

lu) Procede et machine selon les revendications 1 à 9, caractérisés par le fait que la descente de la matière à l'intérieur de la chambre-réservoir pour son entrée dans le cylindre du piston injecteur via quelques ouvertures qui peu- vent être obturées sous l'action du piston en son mouvement, est appuyée par un disque ou élément similaire qui facilite, par sa pesanteur, la dite introduction, directement produite par la pression exercée par le dit piston, lequel, au prorata des dimensions des objets à fabriquer, peut avoir le même diamètre que celui de la chambre-réservoir.

11) Procédé et machine selon les revendications 1 à 10, caractérisés par le fait que le dit procédé est applica- ble à tout genre de machines de moulage sous pression avec moule à chaud ou à froid, mais avec vide d'air préalable à l'intérieur du moule.

12) Nouveau procédé de moulage mécanique par injec- tion de matières thermo-plastiques et machine pour sa réalisa- tion, substantiellement tels que décrits et illustrés.

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