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La présente invention concerne des appareils pour le moulage de résines synthétiques de toutes descriptions et des caoutchoucs naturels et synthétiques ou autres matériaux et compositions non-métalliques pouvant être moulés. L'un des objets de la présente invention est de prévoir un appareil perfectionné pour le moulage par injection de ces matières, qui soit de construction relativement simple et peu coûteuse, tout en permettant une productionlapide et économique des articles moulés. Un autre objet de l'invention est de prévoir un appareil du genre mentionné ci-dessus qui donne au produit une plus grande uniformité et une plus grande homogénéité.
Un appareil selon la présente invention comprend un cylindre chauffé, une vis sans fin ou hélice pour alimenter et plastifier la matière qui y est alimentée, des éléments
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de soupape d'injection disposés à l'extrémité antérieure du cylindre dans lequel la matière peut être alimentée, une tête de diffuseur sur la vis sans fin ou hélice, de préférence à sa partie antérieure, ayant des passages ou chenaux étroits par lesquels la matière est forcée par la vis sans fin ou hélice, et des moyens pour effectuer le mouvement relatif entre la vis sans fin ou hélice et le cylindre pour réaliser le moulage par injection de la matière par une action de piston de la tête de diffuseur.
La soupape mentionnée ci-dessus comprend de préférence une tuyère adaptée à venir en engagement avec un orifice d'injection dans le moule et est adaptée à s'ouvrir par un mouvement relatif entre le moule et le cylindre d'injection ou la tête.
Selon un autre trait caractéristique de l'invention, la tête de diffuseur présente des éléments de soupape d'arrêt.
La vis sans fin ou hélice d'alimentation et plastification a de préférence un pas gros et tourne à une vitesse relativement faible, par exemple entre 295 et 138 tours par minute, cette vitesse étant de préférence variable.
Selon un autre trait caractéristique de l'invention, l'actionnement de la vis d'alimentation est contrôlé par des éléments d'embrayage adaptés à agir comme dispositif limitateur de couple moteur, et des moyens sont de préférence prévus pour renverser l'actionnement, lorsque c'est nécessaire, par exemple pour faciliter le nettoyage du cylindre.
D'autres traits caractéristiques de l'invention deviendront clairs de la description et revendications qui suivent.
Dans les dessins ci-joints, la figure 1 est une élévation latérale, plus ou moins
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schématique d'un appareil ou machine pour le moulage de matières plastiques, disposé et construit selon l'invention.
La figure 2 est une élévation latérale en coupe de la tête d'injection de la machine montrée dans la figure 1.
La figure 3 est une élévation latérale en coupe d'une partie de la tête d'injection de la figure 2, à échelle plus grande.
La figure 4 est une élévation latérale, en partie en coupe, d'une autre forme d'appareil de moulage selon, l'invention.
La figure 5 est une élévation latérale, en partie en coupe d'une tête de diffuseur.
La figure 6 est une vue frontale d'une tête de diffuseur.
La figure 7 est une coupe longitudinale d'une forme modifiée de tête d'injection.
La figure 8 est une vue longitudinale en coupe d'une tête d'injection montrant une forme modifiée de soupape d'arrêt pour la tête de diffuseur.
La figure 9 est une vue d'extrémité de l'élément de soupape de la figure 8.
La figure 10 est une vue d'extrémité de la tête de diffuseur de la figure 8.
En réalisant l'invention dans la pratique selon un mode approprié tel qu'illustré dans les figures 1, 2 et 3, on prévoit une machine de moulage par injection comprenant un châssis 10 sur lequel se trouve montée une table 11 portant une série de moules 12. La table peut tourner autour d'un arbre 14 et est portée par un support 15 pouvant glisser
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par exemple sur galets 15a disposés sur le châssis 10 et déplaçables sur celui-ci au moyen d'un mécanisme approprié (non montré). Une tête d'injection 13 est montée également sur le châssis 10 de manière déplaçable et estadaptée à tre actionnée par un piston actionné hydrauliquement ou mécaniquement, ou par des poussoirs 16.
Afin de réaliser une opération de moulage, le support de table 15 est déplacé de manière à amener un moule 12 à venir en engagement avec la tête d'injection 13, après quoi la matière plastique est injectée dans le moule en déplaçant le piston ou le poussoir 16. uand l'opération de moulage est achevée, le piston 16 revient en arrière et le support de table 15 revient à sa position initiale pour permettre à un nouveau moul 12 de venir en alignement avec la tête d'injection lj en faisant tourner la table 11, les opérations ci-dessus étant alors répétées.
En se reportant aux figures 2 et 3, la tête d'injection 13 comprend un support 17 monté sur le châssis 10 de man re à pouvoir se déplacer, et soumis à l'action du piston ou du poussoir 16. Le support 17 comprend également une enveloppe 18 à l'intérieur de laquelle se trouve montée une extrémité à rebord 19 d'un cylindre 20 adapté à glisser dans l'enveloppe 18. Une hélice ou vis sans fin 21 est montée de manière à pouvoir tourner dans le cylindre mais est fixe quant au mouvement longitudinal par rapport au support 17. La vis 21 est actionnée à rotation au moyen d'un embrayage 22, d'une chaine ou autre transmission 23, et d'un changement de vitesse 24 à partir d'un moteur 25.
Une tête de diffuseur 25 présentant une série de chenaux ou passages étroits est fixée à l'extrémité extérieure de la
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vis 21 et s'adapte de manière étroite dans le cylindre 20.
Une chambre 27 est prévue entre la tête de diffuseur 20 et l'extrémité externe du cylindre 20. Une plaque d'extrémité 20a du cylindre présente une ouverture centrale fermée par un tampon 28 qui porte une soupape 29. Cette dernière comprend une buselure 30 dont l'intérieur communique avec des lumières latérales 31. La buselure 30 porte également une tuyère 32 ayant un alésage. central et une forme permettant une connexion avec l'orifice d'admission du moule. L'extrémité opposée de la buselure 30 porte un disque de fermeture 33.
La langueur de la soupape @@@ constituée par la buselure 30 dépasse l'épaisseur longitudinale du tampon 28 et la valve est adaptée à glisser dans le tampon de sorte que dans sa position externe, la. sortie de la chambre 27 est fermée et dans sa position interne la matière plastique peut s'écouler à travers les lumières 31 et l'alésage de la buserlure lorsque la tuyère 32 vient en engagement avec le tampon 28. Une ouverture 34 est prévue dans le côté du cylindre 20 permet l'alimentation dans celui-ci de matières premières venant d'une trémie 35. Le cylindre présente des réchauffeurs cylindriques indiqués en 36, 37, 38 et 39, de préférence du type à résistance électrique.
En réalisant une opération de moulage, le moteur 25 est démarré et l'embrayage 22 est embrayé pour actionner la vis sans fin 21. Cette dernière peut tourner par exemple à une vitesse de 100 à 300 tours par minute et a une longueur qui correspond de préférence à environ huit fois son diamètre.
La matière première qui peut se trouver à l'état pulvérulent, de grains, en cubes, en pâte ou dans -un autre état approprié,
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est introduite dans la trémie 35 et pénètre dans l'espace com- pris entre le cylindre 20 et la vis 21. La matière avance grâce à la vis sans fin et en est mélangée et plastifiée entre la vis et la paroi du cylindre à mesure qu'elle avance vers la tête de diffuseur 26. Sur la dernière partie de son trajet, la matière est chauffée par les réchauffeurs. La matière est forcée à travers les passages étroits de la tête de diffuseur 2o et pénètre dans la chambre 27. L'action de la tête de diffuseur augmente l'uniformité et homogénéité de la matière.
A mesure que la chambre se remplit, la pression de la matière qui s'y trouve fait déplacer le cylindre' 20 dans sa position d'extrême gauche comme montré dans la figure 3, le rebord 19 sappuyant alors contre la paroi de gauche de l'enveloppe 18. Dans cette position, la tuyère 32 vient en engagement avec l'orifice de moule 12 et se déplace vers la droite comme montré dans les figures de telle sorte que l'ouverture de la soupape vienne se mettre en communication avec la chambre 27 par les lumières 31.
A ce moment, la vis 21 est déconnectée de l'actionnement moteur par un mécanisme approprié qui libère l'embrayage 22 et le piston ou poussoir 10 vers la gauche, en déplaçant ainsi la tête d'injection 13 vers la gauche* Puisque le cylindre 20 reste fixe après son engagement avec le moule, la vis 21 et l'enveloppe 18 sont déplacées vers la gauche en produisant la compression de la matière plastifiée dans la chambre 27 et son entrée forcée dans le moule, la soupape étant déplacée dans le cylindre pendant que la tête de diffuseur s'approche de l'extrémité de celui-ci. La tête de diffuseur agit ainsi à la manière d'un piston pour injecter la matière plastifiée dans le moule.
Lorsque la quantité de matière requise a été injectée dans le moule, un mouvement
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@@ di@@ction apposée est amorcé par un mécanisme automatique appr@@ie produisant le retour du piston ou poussoir 16 @ers @@ droite, @n entrai@nt l'enveloppe 18 et la vis 21, le cylinure 20 restant fixe jusqu'à ce que le rebord vienne en engagem ne ovec la paroi antérieure de l'enveloppe 18.
Un nouveau mouvement du piston lo effectue alors le retrait du cylindre 20. Pendant ces mouvements, la tête de diffuseur 20 est retirée dans le cylindre 20 en laissant la chambre 27 libre pour la réception d'une nouvelle quantité de matière fluide ou plastifiée, la valve 29 étant alors fermée. Le cycle d'opérations pour une nouvelle injection dans le moule recommence alors.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention tel qu'illustre dans les figures 4,5 et 6, une tête d'injection 13 est prévue pouvant être similaire à celle précédemment décrite, excepté qu'elle est fixe par rapport au châssis 10.
Un moule 12a montré en 12, est monté à déplacement sur le châssis 10. Le moule comprenant deux parties 12 et 12a est monté sur deux plaques ou supports 40 et 41. Une plaque 42 porte un vérin ou bélier 43 pour fermer le moule. L'assemblage de plaques est monté sur des barres à glissement 44 et 45 et peut se déplacer sur le châssis 11. Une plaque d'appui 40 est fixée au châssis 10 et porte un cric ou bélier d'injection 47.
Les parties de moule 12 et 12a sont situées sur les plaques ou supports 40 et 41 et peuvent être fermées ensemble en fai- sant fonctionner le cric ou bélier 43, et de cette manière les plaques ou supports 40, 41 deviennent en fait une seule unité. Cet assemblage ou unité se déplace sur le châssis 10 en faisant fonctionner le cric ou bélier 47, et l'assemblage et le moule sont ainsi déplacés pour venir engager la tête d'injection 13.
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La tête d'injection 13 est en général de construction similaire à celle de la tête d'injection précédemment décrite et présente une vis sans fin ou hélice 21 fixée longitudina- lement, et un cylindre 20 capable de se déplacer longitudi- nalement par rapport à la vis sans fin. Si on le désire cependant, l'arrangement peut être modifié de telle manière que le cylindre soit fixe, et la vis sans fin reçoit un mouvement longitudinal de translation en même temps qu'une rotation.
Les moyens d'actionné ment de la vis 21 comprennent un embrayage 22 qui est également adapté à agir comme dispositif de sécurité pour limiter le couple moteur, et peut comprendre également des éléments de renversement de direction de tout type désiré, actionnés par des moyens mécaniques, électriques, ou autres.
Une tête de diffuseur 26 est montée sur l'extrémité antérieure de la vis 21 et peut se présenter comme décrit dans l'exemple précédent. Alternativement cependant, la tête de diffuseur peut être munie de soupapes d'arrêt comme illustré dans les figures 5 et 6. La tête de diffuseur comprend un bloc cylindrique 26 s'adaptant de manière étroite dans le cylindre 20 et présentant des chenaux ou passages étroits 48 formés dans sa périphérie. Une soupape ou lameµ9 est placée devant chèque passage et est montée à pivotement en 50 de manière à agir comme soupape à volet. Lorsque la matière plastique est comprimée pour être injectée dans le moule, les soupapes s'ouvrent autour de leur point de pivotement pour permettre la compression de la matière dans les passages 48.
S'il y a une pression excessive dans la chambre de compression 27, les soupapes fermeront les chenaux ou passages et empêcheront le mouvement en direction
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opposée de la matière. D'autre formes de soupapes d'arrêt peuvent être prévues comme décrit ci-après. n réalisant l'invention dans la pratique suivant un autre mode de réalisation, le cylindre de la tête d'injection décrit dans les exemples précédents est modifié comme illustré dans la figure 7. Une vis sans fin ou hélice d'alimentation et plastification 51 est montée à rotation dans un cylindre intermédiaire 52 de chargement. Un cylindre externe ou enveloppe 53 présentant des moyens de chauffage 54 peut glisser longitudinalement sur le cylindre intermédiaire 52.
L'extrémité antérieure du cylindre 53 est fermée par un couvercle d'extrémité 55 dans lequel peut glisser un élément de tuyère de soupape 56 adapté à venir en engagement avec un orifice de moule comme décrit ci-dessus. La soupape présente un disque de fermeture 57. Egalement, l'extrémité antérieure de la vis d'alimentation 51 présente une tête de diffuseur 58 qui comprend de préférence des éléments de soupape d'arrêt.
Cette tête d'injection modifiée peut être employée avec l'arrangement des figures 1 ou 2 ou avec celui de la figure 4. Lorsqu'elle est employée avec l'arrange- ment des figures 1 et 2, la matière est introduite dans l'espace compris entre la vis 51 et le cylindre 52 par tous moyens appropriés (non montrés) et est alimentée vers l'avant par la vis pour produire une pression dans l'espace 59 en produisant le mouvement vers la gauche du cylindre mobile 53 comme montré dans la figure, jusqu'à ce que le rebord 60 soit arrêté par l'enveloppe ol qui l'entoure. L'injection de matière dans le moule est effectuée par des mouvements vers la gauche de la tête d'injection des figures 1 et 2 comme décrit ci-dessus, y compris le cylindre 52.
Après l'injection, toute la tête
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d'injection 13 revient vers l'arrière, ramenée par un mécanisme d'actionnement approprié. Lorsqu'il est employé avec l'arrangement de la figure 4, le cylindre 52 reste fixe et la chemise de chauffage 53 peut glisser vers la gauche comme montré dans lesdessins et cozrane décrit ci-dessus, ce mouvement étant effectué par l'alimentation de matière dans l'espace 59 à volume variable. L'injection se fait par un mouvement du moule contre la soupape d'injection du cylindre 53 qui ouvre la soupape et déplace le dit cylindre vers l'arrière par rapport au cylindre et la vis 51.
Les figures 8, 9 et 10 montrent une forme modifiée de tête de diffuseur et arrangement de soupape d'arrêt pouvant être employée avec n'importe lequel des exemples décrits ci-dessus La vis d'alimentation 62 peut tourner dans un cylindre 63 et tous moyens appropriés peuvent être prévus pour effectuer le mouvement relatif entre la vis et le cylindre dans le but de l'injection.
L'extrémité externe du cylindre présente une plaque de recouvrement 64 dans laquelle se trouve fixé un tampon 65 p)rtant une soupape 60 montée à glissement et présentant un alésage central 67 et des lumières latérales 68. Dans la position montrée, la soupape est ouverte pour injection de la matière. Quand la soupape occupe sa position d'extrême gauche, les lumières 68 sont recouvertes par l'alésage du tampon 05 et la soupape est fermée. Une tête de diffuseur est fixée sur l'extrémité antérieure de la vis 62, cette tête consistant en un disque circulaire 69 s'adaptant étroitement dans l'alésage du cylindre et présentant des chenaux étroits 70 formés sur sa périphérie. Un bouton 71 fixé sur la tête du diffuseur porte un disque de soupape d'arrêt 72 pouvant glisser )longitudinalement sur cette tête.
Le disque de soupape 72
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présente des passages 73 disposés de telle manière que lorsque le disque vient buter contre la tête de diffuseur comme montré dans la figure 8, les chenaux 70 sont fermés.
Une tête 74 sur le bouton 71 délimite le mouvement longitudinal du disque de soupape 72, mais lui permet de se déplacer suffisamment pour ouvrir les passages lorsque la pression de la matière à droite du disque est suffisante. Il est à noter que dans cet exemple la profondeur du filetage de la vis 62 est plus grande à l'extrémité antérieure et décroit progressivement. Cela facilite l'alimentation et la plastification de la matière.
Il est bien entendu que les arrangeni3nts de tête d'injection selon n'importe lequel des exemples précédents peuvent être employés en conjonction avec une table rotative à moules ayant un mécanisme d'actionnement tel que revendiqué dans la demande de même date relative à un appareil pour le moulage de matières plastiques.
L'appareil suivant la présente invention est adapté au moulage de matières appropriées pouvant être moulées par injection, telles que du caoutchouc, matières analogues au caoutchouc, matières plastiques organiques, plus particulièrement en plastique polyvinylique tel que du chlorure de polyvinyle plastifié, ou analogues.
Par la présente invention, on prévoit un appareil ou machine perfectionné de moulage par injection, de fonctionnement particulièrement rapide-et économique. Egalement l'appareil selon la présente invention est adapté à fonctionner à des pression d'injection basses, par exemple 1500 livres par pouce carré et à des températures de la matière, comprises entre 100 C et-, 30 C selon le type de matière employée.
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The present invention relates to apparatus for molding synthetic resins of any description and to natural and synthetic rubbers or other non-metallic moldable materials and compositions. One of the objects of the present invention is to provide an improved apparatus for the injection molding of these materials which is relatively simple in construction and inexpensive, while allowing rapid and economical production of the molded articles. Another object of the invention is to provide an apparatus of the kind mentioned above which gives the product greater uniformity and greater homogeneity.
An apparatus according to the present invention comprises a heated cylinder, an endless screw or propeller for feeding and plasticizing the material fed therein, elements
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injection valve arranged at the front end of the cylinder into which the material can be fed, a diffuser head on the worm or propeller, preferably at its front part, having narrow passages or channels through which the material is forced by the worm or propeller, and means for effecting the relative movement between the worm or propeller and the cylinder to perform injection molding of the material by piston action of the diffuser head.
The above-mentioned valve preferably comprises a nozzle adapted to come into engagement with an injection port in the mold and is adapted to open by relative movement between the mold and the injection cylinder or the head.
According to another characteristic feature of the invention, the diffuser head has shut-off valve elements.
The feed screw or propeller and plasticizer preferably has a large pitch and rotates at a relatively low speed, for example between 295 and 138 revolutions per minute, this speed preferably being variable.
According to another characteristic feature of the invention, the actuation of the feed screw is controlled by clutch elements adapted to act as an engine torque limiting device, and means are preferably provided for reversing the actuation, when necessary, for example to facilitate cleaning of the cylinder.
Other characteristic features of the invention will become clear from the description and claims which follow.
In the accompanying drawings, Figure 1 is a side elevation, more or less
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schematic of an apparatus or machine for molding plastics, arranged and constructed according to the invention.
Figure 2 is a sectional side elevation of the injection head of the machine shown in Figure 1.
Figure 3 is a sectional side elevation of a portion of the injection head of Figure 2, on a larger scale.
Figure 4 is a side elevation, partly in section, of another form of molding apparatus according to the invention.
Figure 5 is a side elevation, partly in section of a diffuser head.
Figure 6 is a front view of a diffuser head.
Figure 7 is a longitudinal section of a modified form of injection head.
Fig. 8 is a sectional longitudinal view of an injection head showing a modified form of shutoff valve for the diffuser head.
Figure 9 is an end view of the valve member of Figure 8.
Figure 10 is an end view of the diffuser head of Figure 8.
By carrying out the invention in practice according to a suitable mode as illustrated in Figures 1, 2 and 3, there is provided an injection molding machine comprising a frame 10 on which is mounted a table 11 carrying a series of molds. 12. The table can turn around a shaft 14 and is carried by a support 15 which can slide.
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for example on rollers 15a arranged on the frame 10 and movable thereon by means of an appropriate mechanism (not shown). An injection head 13 is also mounted on the frame 10 in a movable manner and is suitable for being actuated by a piston actuated hydraulically or mechanically, or by pushrods 16.
In order to perform a molding operation, the table support 15 is moved so as to cause a mold 12 to come into engagement with the injection head 13, after which the plastic material is injected into the mold by moving the piston or the piston. pusher 16. When the molding operation is completed, the piston 16 moves back and the table support 15 returns to its original position to allow a new mold 12 to come into alignment with the injection head 1j by rotating table 11, the above operations then being repeated.
Referring to Figures 2 and 3, the injection head 13 comprises a support 17 mounted on the frame 10 so as to be able to move, and subjected to the action of the piston or the pusher 16. The support 17 also comprises a casing 18 within which is mounted a flanged end 19 of a cylinder 20 adapted to slide in the casing 18. A propeller or worm 21 is mounted so as to be able to rotate in the cylinder but is fixed as to the longitudinal movement relative to the support 17. The screw 21 is rotatably actuated by means of a clutch 22, a chain or other transmission 23, and a gearshift 24 from a motor 25 .
A diffuser head 25 having a series of narrow channels or passages is attached to the outer end of the
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screw 21 and fits tightly into cylinder 20.
A chamber 27 is provided between the diffuser head 20 and the outer end of the cylinder 20. An end plate 20a of the cylinder has a central opening closed by a plug 28 which carries a valve 29. The latter comprises a nozzle 30 of which the interior communicates with side openings 31. The nozzle 30 also carries a nozzle 32 having a bore. central and a shape allowing a connection with the inlet of the mold. The opposite end of the nozzle 30 carries a closure disc 33.
The length of the valve formed by the nozzle 30 exceeds the longitudinal thickness of the pad 28 and the valve is adapted to slide in the pad so that in its external position, 1a. outlet of the chamber 27 is closed and in its internal position the plastic material can flow through the openings 31 and the bore of the nozzle when the nozzle 32 comes into engagement with the plug 28. An opening 34 is provided in the nozzle. The side of the cylinder 20 allows feed therein of raw materials from a hopper 35. The cylinder has cylindrical heaters indicated at 36, 37, 38 and 39, preferably of the electric resistance type.
By performing a molding operation, the engine 25 is started and the clutch 22 is engaged to actuate the worm 21. The latter can rotate for example at a speed of 100 to 300 revolutions per minute and has a length which corresponds to preferably about eight times its diameter.
The raw material which may be in the powder, grain, cubed, paste or other suitable state,
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is introduced into the hopper 35 and enters the space between the cylinder 20 and the screw 21. The material advances through the worm and is mixed and plasticized between the screw and the cylinder wall as 'it advances towards the diffuser head 26. On the last part of its path, the material is heated by the heaters. The material is forced through the narrow passages of the diffuser head 2o and enters chamber 27. The action of the diffuser head increases the uniformity and homogeneity of the material.
As the chamber fills, the pressure of the material therein causes cylinder 20 to move to its far left position as shown in Figure 3, with flange 19 then resting against the left wall of the chamber. shell 18. In this position, the nozzle 32 engages with the mold orifice 12 and moves to the right as shown in the figures so that the opening of the valve comes into communication with the chamber. 27 by the lights 31.
At this time, the screw 21 is disconnected from the engine actuation by a suitable mechanism which releases the clutch 22 and the piston or tappet 10 to the left, thus moving the injection head 13 to the left * Since the cylinder 20 remains stationary after its engagement with the mold, the screw 21 and the casing 18 are moved to the left producing the compression of the plasticized material in the chamber 27 and its forced entry into the mold, the valve being moved into the cylinder while the diffuser head approaches the end of it. The diffuser head thus acts like a piston to inject the plasticized material into the mold.
When the required amount of material has been injected into the mold, a movement
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@@ di @@ ction affixed is initiated by an automatic mechanism appr @@ ie producing the return of the piston or pusher 16 @ers @@ right, @n entrai @ nt the casing 18 and the screw 21, the cylinure 20 remaining fixed until the rim engages the anterior wall of the casing 18.
A new movement of the piston lo then performs the withdrawal of the cylinder 20. During these movements, the diffuser head 20 is withdrawn in the cylinder 20 leaving the chamber 27 free for the reception of a new quantity of fluid or plasticized material, the valve 29 then being closed. The cycle of operations for a new injection into the mold then begins again.
In another embodiment of the invention as illustrated in Figures 4, 5 and 6, an injection head 13 is provided which may be similar to that previously described, except that it is fixed relative to the frame 10. .
A mold 12a shown at 12 is mounted to move on the frame 10. The mold comprising two parts 12 and 12a is mounted on two plates or supports 40 and 41. A plate 42 carries a jack or ram 43 to close the mold. The plate assembly is mounted on slide bars 44 and 45 and can move on frame 11. A backing plate 40 is attached to frame 10 and carries an injection jack or ram 47.
The mold parts 12 and 12a are located on the plates or supports 40 and 41 and can be closed together by operating the jack or ram 43, and in this way the plates or supports 40, 41 effectively become one unit. . This assembly or unit moves on the frame 10 by operating the jack or ram 47, and the assembly and the mold are thus moved to engage the injection head 13.
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The injection head 13 is generally similar in construction to that of the injection head described above and has a worm or propeller 21 fixed longitudinally, and a cylinder 20 capable of moving longitudinally with respect to it. the worm. If desired, however, the arrangement can be changed so that the cylinder is stationary, and the worm receives longitudinal translational movement along with rotation.
The means for actuating the screw 21 comprise a clutch 22 which is also adapted to act as a safety device to limit the engine torque, and may also include direction reversal elements of any desired type, actuated by mechanical means. , electric, or others.
A diffuser head 26 is mounted on the front end of the screw 21 and can be presented as described in the previous example. Alternatively, however, the diffuser head may be provided with shut-off valves as illustrated in Figures 5 and 6. The diffuser head comprises a cylindrical block 26 which fits tightly into the cylinder 20 and has narrow channels or passages. 48 formed in its periphery. A valve or bladeµ9 is placed in front of the passage check and is pivotally mounted at 50 so as to act as a shutter valve. As the plastic material is compressed for injection into the mold, the valves open around their pivot point to allow compression of the material in the passages 48.
If there is excessive pressure in the compression chamber 27, the valves will close the channels or passages and prevent movement in the direction
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opposite of matter. Other forms of shut-off valves can be provided as described below. n realizing the invention in practice according to another embodiment, the cylinder of the injection head described in the preceding examples is modified as illustrated in FIG. 7. A worm or feed and plasticization propeller 51 is rotatably mounted in an intermediate loading cylinder 52. An outer cylinder or casing 53 having heating means 54 can slide longitudinally on the intermediate cylinder 52.
The anterior end of cylinder 53 is closed by an end cover 55 into which can slide a valve nozzle member 56 adapted to come into engagement with a mold orifice as described above. The valve has a closure disc 57. Also, the anterior end of the feed screw 51 has a diffuser head 58 which preferably includes stop valve elements.
This modified injection head may be employed with the arrangement of Figures 1 or 2 or with that of Figure 4. When used with the arrangement of Figures 1 and 2, material is introduced into the nozzle. space between the screw 51 and the cylinder 52 by any suitable means (not shown) and is fed forwardly by the screw to produce pressure in the space 59 by producing the leftward movement of the movable cylinder 53 as shown in the figure, until the flange 60 is stopped by the envelope ol which surrounds it. The injection of material into the mold is effected by movements to the left of the injection head of Figures 1 and 2 as described above, including cylinder 52.
After the injection, the whole head
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injection 13 returns to the rear, returned by an appropriate actuating mechanism. When used with the arrangement of Figure 4, cylinder 52 remains stationary and heater jacket 53 can slide to the left as shown in the drawings and cozrane described above, this movement being effected by the supply of gas. matter in space 59 with variable volume. The injection is done by a movement of the mold against the injection valve of the cylinder 53 which opens the valve and moves said cylinder backwards relative to the cylinder and the screw 51.
Figures 8, 9 and 10 show a modified form of diffuser head and shut-off valve arrangement which can be employed with any of the examples described above. The feed screw 62 can rotate in a cylinder 63 and all suitable means may be provided to effect the relative movement between the screw and the cylinder for the purpose of injection.
The outer end of the cylinder has a cover plate 64 in which is attached a plug 65 for a valve 60 slidably mounted and having a central bore 67 and side ports 68. In the position shown, the valve is open. for injection of the material. When the valve occupies its far left position, the ports 68 are covered by the bore of the buffer 05 and the valve is closed. A diffuser head is attached to the anterior end of the screw 62, this head consisting of a circular disc 69 which fits tightly into the bore of the cylinder and has narrow channels 70 formed on its periphery. A button 71 fixed to the head of the diffuser carries a stop valve disc 72 which can slide longitudinally on this head.
Valve disc 72
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has passages 73 arranged in such a way that when the disc abuts against the diffuser head as shown in FIG. 8, the channels 70 are closed.
A head 74 on the button 71 delimits the longitudinal movement of the valve disc 72, but allows it to move sufficiently to open the passages when the pressure of the material to the right of the disc is sufficient. It should be noted that in this example the depth of the thread of the screw 62 is greater at the anterior end and gradually decreases. This facilitates the feeding and plasticization of the material.
It is understood that the injection head arrangements according to any of the preceding examples can be employed in conjunction with a rotary mold table having an actuating mechanism as claimed in the same-dated application relating to an apparatus. for molding plastics.
The apparatus according to the present invention is suitable for molding suitable injection moldable materials, such as rubber, rubber-like materials, organic plastics, more particularly polyvinyl plastic such as plasticized polyvinyl chloride, or the like.
By the present invention there is provided an improved injection molding apparatus or machine, of particularly rapid and economical operation. Also the apparatus according to the present invention is adapted to operate at low injection pressures, for example 1500 pounds per square inch and at material temperatures, between 100 C and -. 30 C depending on the type of material employed. .