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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 nen-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 production rapide et économique des articles moulés.
Des appareils pour le moulage par injection selon la présente invention comprennent un cylindre chauffé, une vis sans fin ou hélice pouvant tourner à l'intérieur du cylindre pour l'alimentation et plastification de la matière
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qui est alimentée dans celui-ci, des éléments de soupape, prévus à l'extrémité du cylindre vers Lesquels.la matière peut être alimentée, les dits éléments de soupape étant @ adaptés à s'ouvrir par engagement avec un moule pour permettre l'injection de la matière à l'intérieur de celui-ci,
une plaque ou table rotative adaptée à porter deux ou plusieurs moules pour présentation successive aux soupapes du cylindre et des moyens permettant d'effectuer le déplacement relatif de la plaque ou table rotative et du cylindre pour l'actionnement de la dite soupape afin d'effectuer l'injection
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dêt-qa,, mat--4ee dans le moule
Selon'un autre trait caractéristique de l'invention, sur la vis ou hélice se trouve montée, de préférence à l'extrémité antérieure, une tête de diffuseur présentant des chenaux ou passages étroits dans lesquels on fait passer la matière.
Dans un mode de réalisation selon l'invention, l'injection est effectuée par le mouvement relatif entre la vis sans fin ou hélice et le cylindre. Dans un autre arrangement, la vis sans fin ou hélice se trouve fixée longitudinalement par rapport au cylindre et l'injection est effectuée par une action de vissage.
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 schématique d'un appareil ou machine pour le moulage de matières plastiques, disposé et construit seloh l'invention.
La figure 2 est une élévation latérale en coupe de la tête d'injeotion de la machine montrée dans la figure 1.
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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
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l'inventioà.
La figure 5 est une élévation' latérale, en partie en coupe, d'une tête de diffuseur.
La figùre 6 est une vue frontale d'une tête de diffuseur.
Là figure 7 est une vue sectionnelle longitudinale d'une forme modifiée de tête d'injection.
La figure 8 est une élévation latérale d'un appareil de moulage par injection selon l'invention, montrant le mécanisme d'actionnement de la table à moules.
La figure 9 est une vue en plan 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 tablé peut tourner autour d'un arbre 14 et est portée par un support 15 pouvant glisser, 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 est adaptée à être 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
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est injectée dans le moule en déplaçant le piston ou le poussoir 16. Quand 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 moule 12 de venir en alignement avec la tête d'injection 13 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 manière 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 vis 21 et s'adapte de manière étroite dans le cylindre 20.
Une chambre 27 est prévue entre la tête de diffuseur 26 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 latérales3l. 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
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longueur de la soupape constituée par la busolure 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 traversâtes lumières 31 et l'alésage de la buselure lorsque la tuyère 32 vient en engagement avec le tampon 28, Une ouverture 34 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, 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 26 et pénètre dans la chambre27.
A mesure que cette démise .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 s'appuyant alors
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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 sort-, '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 16 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 en direction opposée est amorcé par un mécanisme automatique approprié produisant le retour du piston ou poussoir 16 vers la droite, en entrainant l'enveloppe 18 et la vis 21, le cylindre 20 restant fixe jusqu'à ce que le rebord vienne en engagement avec la paroi antérieure de l'enveloppe 18.
Un nouveau mouvement du piston 16 effectue alors le retrait du cylindre 20. Pendant ces mouvements, la tête de diffuseur 26 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
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qu?illustré dans les figures 1 5 et i, une téte d'injection 13
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est prévue pouvant être similaire à celle précéderont décrite, excepté qu'elle est fixe par rapport au châssis 10.
12a Un moule/motreé 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 46 est fixée au châssis 10 et porte,un cric ou bélier d'injection 47 Les parti,es 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.
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 longitudi- nalement, 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'actionnement 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.
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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 lame 49 est placée devant chaque 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.
Stil y a une pression excessive dans la chambre de compression 27, les soupapes fermeront les chenaux ou passages et empêcheront le mouvement en direction opposée de la matière. D'autres formes de soupapes d'arrêt peuvent être prévues comme décrit dans la demande de brevet de ce même jour au même nom, qui concerne des appareils pour le moulage de matières plastiques.
En 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 d'injection 52 présentant des moyens de chauffage 53 situés dans préférence près de son extrémité antérieure. Tous moyens appropriés (non montrés) sont prévus pour actionner la vis sans fin ou hélice qui est montée de manière à ne pas pouvoir se mouvoir longitudinalement par rapport au cylindre. La matière est alimentée d'une trémie 55, dans l'espace compris entre la vis et le cylindre à travers
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une ouverture 54 située vers la partie postérieure de ce cylindre.
Une tête de diffuseur 56 est montée sur l'extrémité antérieure de la vis sans fin et présenta à sa périphérie des chenaux étroits 57. Ces chenaux peuvent présenter toute forme désirée. L'extrémité antérieure du cylindre est fermée par un couvercle 58 dans lequel se trouve fixé un tampon 59 ayant un alésage central dans lequel peut glisser une soupape ayant une tuyère 60 et un disque de fermeture 61. La pression de la matière alimentée vers l'avant par la vis 51 tient la soupape .fermée comme montré ' dans la figure 7. En amenant un'moule en engagement avec la tuyère 60 comme, décrit ci-après, la soupape est déplacée vers l'intérieur de sorte que la matière peut être injectée dans le moule.
La vis 51 est évidemment à pas gros et tourne à une vitesse élevée de sorte que la matière fluide ou fortement plastifiée est alimentée dans la soupape à une pression relativement basse. La vis peut être actionnée par tous moyens appropriés mais de préférence l'actionnement moteur comprend un embrayaye adapté à délimiter également le couple moteur, et des organes de renversement de la direction d'actionnement. L'arrangement est tel que l'actionnement peut être arrêté ou renversé à tout moment.
En se reportant aux figures 8 et 9, la tête d'injection est portée par un châssis 62 portant également une table 63 qui supporte deux ou plusieurs moules ou supports indiqués en 64.
Ces moules peu-vent être de tout type approprié et peuvent comprendre des noyaux. La table 63 a généralement une forme circulaire et peut tourner autour d'un coussinet central 65 sur un chariot mobile 66, la table étant supportée par celui-ci au moyen de galets 67. Le chariot 66 peut se déplacer vers la tête d'injection et s'éloignez, de celle-ci sur galets 68.
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des moyens de guidage longitudinal étant prévus, si né@@@@aire.
Le déplacement et la rotation de la table 63 se font par un levier à main 69 (figure 9) prévu sur un arbre 70, qui produit l'actionnement par l'intermédiaire d'une roue d'engrenage 71, d'une roue d'engrenage plus grande 72 portant une paire de bras 73 ayant une cheville 74 et constituant une manivelle. Une bielle 75 comprenant une lanterne de serrage réglable 76 connecte la cheville 74 avec une cheville 77 montée sur le chariot 66. Une crémaillère circulaire 78 est 'fixée à la partie inférieure de la table 63 et présente un nombre approprié de dents 79 correspondant au nombre de moules ou de supports de moules. Un verrou à ressort 80 est monté à pivotement sur le châssis 62 en position permettant l'engagement des dents de la crémaillère.
L'actionnement du levier à main 69 dans une direction fait actionner les bras de manivelle 73 pour tirer le chariot 66 et la table 63 vers la tête d'injection et la verrouille en position avec l'orifice d'injection du moule venant en engagement avec la tuyère 60 pour ouvrir celle-ci, de sorte que la matière s'écoule. dans le moule sous une pression basse fournie par la vis sans fin 51. Pendant ce mouvement de la table, la crémaillère 78 est éloignée du verrou 80 d'une distance suffisante pour permettre à ce dernier de tomber dans l'entredent suivante. Lorsque l'opération de moulage par injection est achevée, le levier à main 69 est déplacé dans la direction opposée pour faire revenir le chariot 66 et la table à leur position initiale.
Puisque le verrou 80 a été'P auparavant amené en engagement avec l'entredent suivante, ce mouvement de retour produit la rotation de la table autour de son axe d'un angle tel que le moule suivant vienne en
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alignement avec la tête d'injection. Afin d'assurer l'alignement correct, un plongeur à ressort (non montré) peut être prévu dans l'arrangement afin d'assurer le placement angulaire exact de la table.
Lorsque la vitesse de rotation de la vis d'alimentation 51 a été fixée, elle peut en général rester constante pour chacune d'une série d'opérations d'injection, de sorte que la durée du remplissage du moule dépendra du volume de l'article moulé. Dès qu'un moule a été rempli, l'actionnement de la vis d'alimentation est interrompu et la table de moulage est retirée de sorte que la soupape de la tête d'injection se ferme sous la pression résiduaire et empêche toute sortie intempestive de matière entre les injections successives. Chaque moule rempli est ouvert à un moment approprié et l'article moulé refroidi est enlevé, après quoi le moule est à nouveau fermé. La production d'articles moulés peut ainsi se faire à une vitesse rapide.
Puisqu'on emploie des pressions relativement basses, beaucoup de parties de l'appareil pourront être formées en métal ou alliage léger.
L'on comprendra facilement que l'invention permet d'obtenir un appareil dans lequel la production en série des articles moulés n'est pas contrariée par le fait d'attendre le refroidissement des moules, puisque ceux-ci peuvent être vidés ou enlevés à tout moment approprié pendant que se fait le remplissage d'autre moules.
Il est bien entendu que les arrangements de table rotative à moules décrits dans les exemples précédents peuvent être employés avec n'importe lequel des arrangements de cylindres à injecter décrits et revendiqués dans la demande de même date relative aux appareils pour le moulage des
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appareils plastiques. Egalement, si on lu désire, la profondeur du pas de vis sans fin est plus grande à l'extrémité antérieure et décroit progressivement. Cela facilite l'alimentation et la plastification de la matière.
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.