La présente invention se rapporte à une machine à mouler par injection, comprenant un moule en deux parties formant entre elles une cavité de moulage et dont l'une est pourvue d'un canal d'injection s'ouvrant dans une paroi de cette cavité, ce canal recevant la matière plastique fournie par des moyens d'injection à travers un passage de liaison disposé sous un angle avec ledit canal d'injection.
Suivant l'invention, cette machine est caractérisée en ce qu'un pointeau d'obturation mobile est monté avec son axe en alignement avec ledit canal d'injection, et en ce que des moyens d'actionnement distincts des moyens d'injection sont disposés pour déplacer ledit pointeau d'une position de retrait dans laquelle son extrémité antérieure se trouve au point de jonction du passage d'alimentation avec le canal d'injection, à travers ce canal à une position dans laquelle son extrémité antérieure se trouve au voisinage de ladite paroi de la cavité de moulage et obture ce canal, ces moyens d'actionnement comprenant un coin auquel est fixé le pointeau, et un coulisseau présentant une face inclinée, monté perpendiculairement à l'axe du pointeau et coopérant avec ledit coin,
ce coulisseau étant déplacé par un organe moteur actionné par un fluide sous pression de façon à imprimer au pointeau un mouvement de va-et-vient.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue de profil de cette forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue en coupe longitudinale verticale à travers les éléments séparables du moule de la machine, montrant la position qu'ils occupent pour le moulage des objets.
La fig. 3 est une vue analogue montrant les éléments du moule formant le noyau et les cavités de moulage après leur séparation, de manière à permettre le dégagement des objets fabriqués par moulage.
La fig. 4 est une vue en coupe de détail à travers un coulisseau de commande des pointeaux, le plan de cette figure étant indiqué par la ligne 4-4 sur la fig. 3.
La fig. 5 est une vue en coupe de détail à plus grande échelle montrant l'un des pointeaux dans sa position d'obturation.
La fig. 6 est une vue analogue à la fig. 5 mais montrant le refoulement de la matière plastique en fusion dans une cavité de moulage.
La fig. 7 est une vue analogue montrant le pointeau dans sa position de fermeture ou d'application contre son siège.
La fig. 8 est une vue analogue à la fig. 7 montrant le pointeau dans sa position d'application contre son siège, l'élément du moule formant le noyau et contenant l'objet moulé n'ayant pas été représenté.
La fig. 9 est une vue en coupe verticale montrant une variante de pointeau.
La fig. 10 est une vue schématique montrant un mode de distribution des cavités de moulage et des canaux d'admission communicants.
La fig. 11 est une vue de détail en élévation du dispositif de commande des pointeaux.
La fig. 12 est une vue schématique des éléments de commande de la machine de la fig. 1.
La fig. 13 est un schéma du circuit de commande électrique du piston d'injection et des pointeaux d'obturation des canaux de la machine.
La machine représentée sert au moulage de récipients en matière plastique telle qu'une résine synthétique thermodurcissable ou thermoplastique. La
Machine à mouler par injection matière plastique est fournie sous forme granuleuse par une trémie 1, et elle est amenée en quantité mesurée dans un cylindre de chauffage 2, qui contient un piston 3. Dans le cylindre 2, la résine est chauffée et amenée à un état rendant possible son injection sous pression dans les cavités de moulage 4.
La machine comporte un plateau fixe 5 et un plateau coulissant 6, ce dernier étant actionné par un piston hydraulique 6a. Les plateaux portent cha aun l'une des deux parties d'un moule. La partie fixe de ce dernier comprend les éléments assemblés 8 et 9 (fig. 2 et 3) contenant les canaux d'injection et les passages d'alimentation communiquant avec ceux-ci. L'élément 9 peut tre enlevé de l'élément 8 et remplacé par un autre lorsqu'on désire changer la forme des objets moulés. La face 10 de l'élément 8 présente des rainures parallèles peu profondes 1 Oa qui facilitent la mise en alignement et la séparation des éléments. L'élément 8 comporte des logements 11, dans lesquels sont engagées des pattes de serrage 12, portées par le plateau fixe.
Le cylindre de chauffage 2 contient une chambre de pression 13 dans laquelle les résines plastiques en fusion sont contenues, une pression étant exercée sur ces résines par le piston 3 actionné hydrauliquement. A son extrémité avant, la chambre 13 (fig. 2) communique avec le passage 14, qui coincide avec un passage axial 15 ménagé dans un manchon 16, ce dernier étant monté amoviblement dans un logement 17 ménagé dans l'élément 8 de la partie fixe du moule.
Le passage 15 présente une partie de plus grand diamètre dans laquelle est logée une bille de retenue 19 maintenue par une goupille. Quand le piston 3 est déplacé vers l'avant, la matière plastique chauffée est refoulée hors de la chambre 13 par son orifice 14 et pénètre dans le passage 15 du manchon 16.
Par suite de l'arrivée de la matière plastique, la bille de retenue est écartée de son siège 20 et appliquée contre la goupille d'arrt 18, ce qui permet à la matière plastique en fusion de s'écouler autour de cette bille et de passer dans la partie de plus grand diamètre du passage 15, afin de sortir par l'orifice de ce dernier pour pénétrer dans un passage de coulée central 21 ménagé dans l'élément 8. Ce passage 21 communique avec des passages d'alimentation 22, qui aboutissent à des canaux d'injection 23 ménagés dans des manchons 24, engagés dans des logements 25 s'ouvrant dans la surface de séparation 10 des éléments 8 et 9 de la partie fixe du moule. Les manchons 24 ont chacun une bride 25a, qui repose sur un épaulement 25b du logement 25, chaque passage d'alimentation 22 a son axe incliné par rapport à celui du canal d'injection correspondant 23.
L'élément 9 présente plusieurs logements 26 dont les parois coopèrent avec des noyaux 27 de la partie mobile 28 du moule pour former les cavités de moulage. La partie de moule 28 est portée par un socle 29 muni de logements 30, dans lesquels sont enga gées des pattes de retenue 31 par lesquelles ce socle 29 est fixé au plateau mobile 6. Le déplacement en va-et-vient de ce plateau mobile 6 permet aux noyaux 27 de la partie 28 du moule de pénétrer dans les cavités 26 de l'élément 9 et d'en tre dégagés.
La face rainurée 32 de l'élément 8 de la partie fixe du moule coopérant avec le plateau fixe 5, présente des fentes transversales 33 qui coïncident avec des fentes correspondantes 33a ménagées dans ce plateau 5. Des coulisseaux 34 sont montés dans ces fentes 33a. La face inclinée 35 de chacun de ces coulisseaux (fig. 4) coopère avec une face inclinée complémentaire 36 d'un coin 37 présentant une mortaise 38 dans laquelle est engagé le coulisseau associé 34, cette mortaise recevant des nervures de retenue 39 des coulisseaux 34. Le déplacement en va-etvient des coulisseaux 34 est assuré de façon à obtenir un déplacement en va-et-vient des coins 37.
Un servo-moteur pneumatique à piston 39a (fig. 12) imprime un mouvement transversal aux coulisseaux 34. Les coins 37 portent des plaques de retenue 40 de pointeaux 41 montés à coulissement dans des alésages 42 de l'élément 8, ces alésages se trouvant chacun dans l'axe d'un canal d'injection 23.
Les extrémités des pointeaux (fig. 7 et 8), coopèrent avec des sièges 43 disposés à proximité immédiate des orifices 44 par lesquels les canaux d'injection 23 débouchent dans les logements 26. Les extrémités avant des pointeaux peuvent tre écartées des sièges 43 par l'actionnement des coulisseaux 34 qui entraînent des coins 37 correspondants (fig. 5 et 6).
Lors du fonctionnement de la machine, les résines plastiques chauffées et coulantes sont refoulées par le piston 3 de la chambre de compression 13 du cylindre 2 dans le passage 15 du manchon axial 16.
Quand le piston 3 se déplace dans une direction assurant l'acheminement de la matière, la bille de retenue 19 est écartée de son siège, de sorte que la matière plastique en fusion peut pénétrer par le passage central 21 dans les passages inclinés divergents 22 aboutissant aux canaux d'injection 23. Quand les pointeaux 41 associés aux passages 23 occupent leur position de retrait, dans laquelle leur extrémité se trouve à l'endroit où le canal 22 communique avec l'entrée du canal 23 permettant ainsi l'écoulement de la matière, cette matière plastique en fusion peut pénétrer dans les cavités de moulage, les noyaux 27 de la partie mobile 28 du moule occupant leur position de travail à l'intérieur des logements 26 (fig. 2).
Les cavités de moulage sont ainsi remplies de matière plastique chauffée, de sorte que la stabilisation ou le refroidissement et le durcissement de cette matière assurent la formation des objets.
L'élément 8 de la partie fixe du moule comporte, un grand nombre de canaux 45 pour la circulation d'un fluide de chauffage maintenant en fusion la matière plastique qui se trouve dans les passages et canaux d'injection. D'autres canaux 46 (fig. 3) sont ménagés dans l'élément 9 pour la circulation d'un fluide de refroidissement, refroidissant cet élément de la partie fixe du moule en réduisant ainsi le temps nécessaire à la stabilisation des objets moulés. Des canaux analogues 47 sont ménagés dans la partie 28 du moule pour la circulation d'un fluide de refroidissement. Certains des canaux 47 sont disposés axialement dans les noyaux 27 et présentent des déflecteurs 48 dirigeant le fluide de refroidissement longitudinalement.
L'application des extrémités avant des pointeaux 41 sur les sièges 43 par suite de l'actionnement des coins 37 par les coulisseaux 34 obture les orifices 44 et interrompt l'écoulement de la matière plastique chauffée et assure le cisaillement de cette matière plastique par rapport aux objets qui sont formés dans les cavités de moulage. Ainsi, quand la partie 28 du moule est séparée de l'élément 9, les objets moulés étant retenus par les noyaux 27, ces objets ne présentent pas les masselottes habituelles qui sont produites lors de l'utilisation des moules usuels. Lorsque les masselottes sont sectionnées par pincement sous l'effet des pointeaux 41, pratiquement aucune trace de masselotte ne demeure sur les objets moulés, sauf éventuellement une très faible bavure telle que celle indiquée à la base de chaque objet sur la fig. 3.
Cette bavure peut tre enlevée aisément sans endommager l'objet, et dans un grand nombre de cas elle peut tre laissée sur cet objet sans inconvénient.
Dans la variante de la fig. 9, la tige formant pointeau 41b présente une extrémité avant conique 60, qui vient s'appliquer sur un orifice conique formant siège, ménagé à l'extrémité du canal d'injection 61. Le pointeau 41a que montre la fig. 9 peut tre chauffé par conduction ou d'une autre manière afin de maintenir la matière plastique qui entoure son extrémité 60 à un état fluide, en vue d'empcher le durcissement de cette matière plastique et par conséquent l'obturation de l'orifice.
Ce chauffage est assuré par la circulation de vapeur surchauffée à travers les canaux 45 de l'élément 8 de la partie fixe du moule. La partie mobile 28 du moule porte des tétons d'alignement 61, s'emboîtant dans des logements tronconiques 62 de la face complémentaire de l'élément 9 de la partie fixe du moule.
Le servo-moteur 39a qui commande le mouvement en va-et-vient des coulisseaux 34, est muni d'orifices d'admission et de sortie opposés 65 pour le fluide. Ces orifices sont reliés par les conduits 66 à une première et à une seconde lumière 66a et 66b d'un distributeur inverseur 67 commandé par un solénoïde S2.
Le distributeur 67 présente un tiroir 68 assurant la communication entre l'une ou l'autre des lumières 66a, 66b, et un orifice d'admission d'air sous pression 69, tout en mettant la lumière de sortie opposée en communication avec un orifice d'échappement d'air 70 prévu à l'extrémité de la chambre du distributeur. Le tiroir 68 se prolonge vers l'extérieur aux deux extrémités à travers la paroi du carter du distributeur, et il est relié à une extrémité à l'armature 71 d'un solénoïde S2. L'extrémité opposée du tiroir 68 se termine par une tte 72, qui coulisse à l'intérieur d'un boîtier 73 dans lequel est logé un ressort 74 et qui est fixé sur l'extrémité opposée du carter du distributeur.
Le ressort hélicoïdal 74 sollicite le tiroir 68 vers sa position extrme gauche en regardant la fig. 12.
Lors de l'excitation du solénoïde S2, le tiroir 68 se déplace vers une position extrme de droite, en établissant ainsi la communication entre l'orifice d'admission 69 du fluide sous pression et la lumière de sortie 66b communiquant avec la face du piston 39a assurant un rappel en arrière. Lors de l'excitation du solénoïde S2, les coulisseaux 34 sont donc rappelés vers l'arrière et provoquent ainsi le rappel des pointeaux 41. Inversement, lors de la desexcitation du solénoïde S2, le ressort 74 déplace le tiroir 68 vers la gauche afin d'établir la communication entre l'orifice d'admission 69 et la face du piston 39a assurant son déplacement vers l'avant, en provoquant ainsi un mouvement vers l'avant des pointeaux 41 jusqu'à leur position d'application sur les sièges 43.
Le mouvement de va-et-vient du piston d'injection 3 est commandé par un second distributeur inverseur 76, comportant une paire de lumière de sortie 76a et 76b reliées respectivement aux deux extrémités du cylindre du piston 3. Un tiroir 77 du distributeur met l'une ou l'autre des lumières précitées en communication avec un orifice d'admission 78, tout en faisant communiquer l'autre lumière avec un conduit d'échappement 79. Le tiroir 77 est relié par une extrémité à l'armature d'un solénoïde S3 et à son extrémité opposée il présente une tte 80, qui est soumise à la sollicitation d'un ressort hélicoïdal 81 travaillant à la compression et provoquant un déplacement vers une position extrme de droite en regardant la fig. 12.
L'orifice d'admission 78 du distributeur 76 est relié par un conduit 82 à la sortie d'une pompe P dont l'admission est reliée par un conduit 83 à un réservoir 84. Le conduit de sortie 79 du distributeur 76 communique également avec le réservoir 84, de manière à permettre l'échappement du liquide de l'une ou de l'autre des chambres opposées du cylindre du piston 3.
Le solénoïde S3 est monté de façon telle que, lors de son excitation, il déplace le tiroir 77 vers la gauche. Ce déplacement établit la communication entre l'orifice d'admission 78 - et la chambre assurant au piston 3 son mouvement d'avance. Le ressort 81 déplace le tiroir 77 en sens opposé lors de la desexcitation du solénoïde S3, afin de provoquer le mouvement de rappel du piston 3.
Le piston 6a assurant la fermeture du moule est monté dans un cylindre 6b fixé à l'intérieur d'un bâti 5a. Le cylindre 6b et le piston 6a forment un moteur hydraulique à double effet, et du liquide sous pression est amené à une extrémité de ce mo teur, tandis que du liquide s'échappe de son extrémité opposée par des lumières 90 et 91, l'orifice 90 communiquant avec l'extrémité du cylindre 6b provoquant l'avance du piston, tandis que l'orifice 91
communique avec l'extrémité assurant le mouvement
de rappel de ce piston. Les orifices 90 et 91 sont reliés à des lumières opposées 92 et 93 d'un troi
sième distributeur inverseur à quatre voies 94, ana
logues aux distributeurs 67 et 76.
Le distributeur 94
comporte intérieurement un tiroir 95, établissant la
communication entre un orifice d'admission 96 et l'une ou l'autre des lumières de sortie 92 ou 93, tout en assurant la mise en communication de la lumière de sortie opposée avec un conduit d'échappement 97. Le tiroir 95 est déplacé vers la droite en
regardant la fig. 14 lors de l'excitation d'un solénoïde
S1, qui est monté sur une extrémité du carter du distributeur, et dont l'armature est reliée au tiroir 95.
Lors de la desexcitation du solénoïde S1, un ressort hélicoïdal 98 travaillant à la compression et venant attaquer l'extrémité opposée du tiroir 95 déplace ce tiroir 95 vers une position extrme de gauche, afin d'admettre le fluide sous pression dans l'extrémité du cylindre 6b provoquant le rappel du piston.
Le déplacement des pointeaux 41 est commandé en synchronisme avec le mouvement du piston d'injection 3 et du piston 6a commandant la fermeture du moule, au moyen du circuit électrique représenté schématiquement sur la fig. 13. L1 et L2 (fig. 13) désignent les conducteurs d'alimentation du circuit électrique. Le conducteur d'alimentation L1 comporte un circuit contacteur en dérivation, comprenant un contacteur principal MS et un contacteur limiteur normalement fermé LS2, qui, comme montré sur la fig. 12, est monté de manière à tre attaqué et Ouvert par le bossage formant came 86 porté par le plateau 6 quand ce dernier occupe sa position de retrait total.
Le contacteur limiteur LS2 est fermé normalement quand le plateau 6 occupe une autre position que sa position de retrait total. Un contacteur T1 à minuterie est interposé entre les conducteurs d'alimentation L1 et L2, ceffe minuterie étant à frotteur entraîné par un moteur et comportant des bornes de commande secondaire X1 et X2, qui sont montées en série entre les conducteurs L1 et L2 avec le solénoïde S1 qui commande le distributeur 94.
Entre les conducteurs L1 et L2, en parallèle avec la minuterie T1, est montée une seconde minuterie T2 comportant des bornes de commande secondaires Y1 et Y2, qui sont montées en série avec les solénoïdes S2 et S3 commandant les distributeurs 67 et 76. En série avec la seconde minuterie T2 est monté un contacteur limiteur LS1, qui, comme montré sur la fig. 12, est monté de manière à tre attaqué et fermé par le bossage formant came 86 quand le plateau principal 6 occupe la position correspondant à la fermeture totale du moule. Le contacteur limiteur LS1 est normalement ouvert quand le plateau 6 occupe une autre position que cette position de fermeture totale du moule.
Le fonctionnement est le suivant:
On supposera que le piston 6a de fermeture du moule occupe sa position de rappel en arrière total, les différents éléments de la presse étant au repos.
On déclenche un cycle de moulage en fermant le contacteur principal MS, qui établit un circuit de travail pour la minuterie T1, laquelle ferme à son tour, lors de son excitation, un circuit d'excitation du solénoïde S1, de sorte que le distributeur 94 dirige du liquide sous pression vers l'extrémité du cylindre 6b provoquant l'avance du piston 6a qui déplace ainsi le plateau 6 vers la position de fermeture du moule. Quand le piston 6a avance, le bossage formant came 86 s'écarte du contacteur limiteur LS2, de sorte que celui-ci ferme un circuit de dérivation pour le contacteur principal MS, en maintenant la minuterie T1 excitée.
Cette minuterie T1 maintient le solénoïde S1 excité quand le piston 6a atteint la position correspondant à la fermeture complète du moule et que le bossage formant came 86 attaque en le fermant le contacteur limiteur LS1. Lors de la fermeture du contacteur limiteur LS1, la seconde minuterie T2 est excitée, et elle ferme à son tour un circuit d'excitation des solénoïdes S2 et S3. L'excitation des solénoïdes S2 et S3 amène les distributeurs 67 et 76 dans une position dans laquelle du fluide sous pression est envoyé simultanément du côté du piston 39a assurant le rappel des pointeaux 41, et du côté du piston d'injection 3 assurant l'avance de ce piston.
Ainsi, les pointeaux 41 sont écartés de leurs sièges par le rappel des coulisseaux 34, et le piston d'injection 3 avance dans la chambre d'injection 2, afin de refouler la matière plastique de cette chambre dans les cavités de moulage. La minuterie
T2 est réglée de façon telle que le circuit des solénoïdes S2 et S3 demeure excité pendant un laps de temps qui permet une course d'injection totale du piston 3, et, immédiatement après cette course d'injection, la minuterie T2 desexcite les solénoïdes S2 et S3, afin d'inverser les distributeurs 67 et 76, de sorte que le servo-moteur 39a fait avancer les tiges 41 jusque dans leur position d'application sur leurs sièges, tandis qu'en mme temps le piston d'injection 3 est rappelé en arrière,
ce qui rappelle la matière plastique contenue dans les canaux d'injection 23.
Les tiges 41 formant pointeaux demeurent dans leur position d'application sur leurs sièges tant que le solénoïde S2 est desexcité et, après un laps de temps prédéterminé qui correspond à la durée de stabilisation ou de durcissement des objets moulés, la minuterie Ti desexcite le circuit du solénoïde S1, en inversant le distributeur 94 et en déclenchant une course de rappel en arrière du piston 6a. Quand le piston 6a commence son mouvement vers l'arrière, le contacteur limiteur LS1 est libéré par le bossage 86, afin de desexciter automatiquement la minuterie T2, de sorte que celle-ci est rétablie automatiquement en vue d'un cycle de travail ultérieur.
De mme, quand le piston 6a poursuit sa course en arrière, le bossage formant came 86 attaque le contacteur limiteur LS2, afin d'ouvrir ce dernier et de desexciter l'ensemble du circuit de travail, en permettant à la minuterie T1 de se rétablir automatiquement en vue d'un cycle de travail ultérieur, et en permettant aux éléments du moule de venir s'arrter dans une position de repos et d'ouverture.