Brevet FR2011879A1 — publié le 19700313

La présente invention concerne une machine rotative pour le moulage par injection de matières plastiques synthétiques,tfana laquelle plusieurs moules sont entraînés rotativement de manière intermittente autour d'un axe de rotation commun. 5 Dans une machine conventionnelle de ce type, plusieurs moules en deux parties sont agencés de sorte que les parties supérieures des moules sont disposées à intervalles réguliers sur la face inférieure d'ion plateau tournant supérieur porté par un arbre de rotation central, alors que les parties inférieures des 10 moules sont agencées de la même manière sur la face supérieure d'un plateau tournant inférieur. Les parties supérieures ou inférieures des moules sont agencées pour être déplacées verticalement, de manière que les moules puissent être ouverts ou fermés. L'ensemble des moules peut être entraîné en rotation intermittente 15 avec les plateaux tournants, les moules passant alors par une série de postes correspondant aux différentes opérations de moulage. Des moyens pour ouvrir et fermer les moules, généralement disposés en un point écarté du poste d'injection, comportent un mécanisme à came, à action directe ou par l'intermédiaire de leviers, 20 agencés pour ouvrir et fermer les moules* Dans ce cas, une rainure de came est constituée par une rainure en V disposée sur la surface latérale d'un disque de guidage, et lorsqu'un galet, prévu sur le cdté du moule,est abaissé par suite de son déplacement le long de cette rainure de came, le moule est ouvert, tandis qu'il 25 est fermé lorsque le galet est déplacé vers le haut, dans une partie montante de ladite rainure. De tels mécanismes d'ouverture et de fermeture des moules présentent cependant certains défauts, notamment les suivants : a. La puissance pour ouvrir et fermer les moules est 20 fournie par la rotation des plateaux tournants, par l'intermédiaire du mécanisme à came, de sorte que la résistance à la rotation est augmentée lorsqu'un' moule est ouvert ou fermé. Une rotation régulière est alors difficilement obtenue. b. L'inclinaison de la rainure de came peut être rédui-35 te en vue de diminuer la résistance à la rotation, mais l'espace angulaire nécessaire pour placer une telle rainure peu inclinée devient alors très important, de sorte que le nombre de' moules doit être réduit. c. En position d'ouverture des moules, l'écart entre 40 leurs parties supérieure et inférieure est égal à la montée de la 69 16820 2 2011879 rainure de came qui est limitée par l'épaisseur du disque de guidage, de sorte que la distance maximum est limitée» de Du fait que le moule est ouvert ou fermé par suite du passage du galet dans la rainure de came, l'ouverture et la fep-5 meture du moule dépendent de la rotation'du plateau tournant, de sorte qu'un alignement défectueux ou peu précis d'un jeu de moules ne peut pas être corrigé sans une rotation* L'invention a pour but d'éliminer les défauts que présentent les machines rotatives à mouler par injection connues* Le 10 premier but de l'invention est de fournir une machine de ce type comportant un mécanisme hydraulique nouveau pour ouvrir et feraer les moules, qui est actionné verticalement et indépendannent du mouvement de plateaux tournants, éliminant ainsi le recours au mécanisme à came* 15 Un autre but de l'invention est de fournir une machine à mouler par injection de matières plastiques synthétiques colportant des plaques de support de moule munies de ressorts, de sorte que les moules peuvent être fermés d'une manière sûre et qu'ils sont empêchés de prendre du jeu à la suite de vibrations 20 ou de chocs résultant du fonctionnement de la machine* Un autre but de l'invention est de fournir une machine à injecter dans laquelle une plaque d'appui du moule est interposée entre l'arbre d'entraînement du plateau tournant et des «n-tretoises ou colonnes s'étendant à partir du bâti de la machine, 25 en parallèle avec l'arbre d'entraînement, de sorte que ladite plaque d'appui constitue un support pour ledit arbre principal d'entraînement • Le dessin annexé représente, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la machine objet de l'invention* 30 La fig. 1 est une vue en perspective de l'ensemble por te-moules de la machine* Les fig* 2 et 3 sont des coupes verticales respectivement selon les lignes II-II et IXX-III de la fig, 1, ' La fig» h est. une coupe horizontale selon la ligne XV-35 IV de la fig. 3» La fig. 5 est une coupe verticale développée représentant les différents postes de fonctionnement des moules de la machine. La fig* 6 est une coupe verticale d'un moule en station-*K) nement dans le poste dans lequel il passe de la position ouverte 69 16820 2011879 à la position fermée* La fig* 7 est une coupe verticale d'un moule en stationnement dans le poste d'injection dans lequel il est bloqué en position fermée* 5 Comme visible à la fig. 1, un arbre principal 1 est pla cé selon l'axe central d'un bâti 2. Une plaque d'appui k est solidarisée par des écrous 5 à deux entretoises ou colonnes 3 s'étendant parallèlement à l'arbre principal 1* La plaque d'appui 4 sert de support à l'arbre principal 1* Un cylindre hydraulique 7» com— 10 portant un poussoir 6 pour le blocage des moules qui est dirigé vers le haut, est disposé dans le bâti 2, en face de la plaque d'appui 4 « Une paire de plateaux tournants 8 et 9» écartés verticalement l'un de l'autre et qui sont solidarisés par le moyen d'une 15 série de tiges si, sont montés à rotation sur l'arbre principal. Les tiges a servent également de guides pour les parties de moule inférieures, qui sont décrites en détail ci-après. Des ouvertures 11, relativement grandes, sont découpées dans le plateau supérieur 8 à des intervalles angulaires réguliers, ces ouvertures servant 20 au passage des parties de moule supérieures 10* des moules 10o Des plaques de support de moule supérieures 12, disposées de manière à fermer les ouvertures 11, sont reliées au plateau tournant 8 par l'intermédiaire de ressorts hélicoïdaux 13 (fig. 2). Dans ce montage, deux tiges de liaison 14 solidaires de chaque plaque 12 sont 25 montées à coulissement dans des trous percés dans le plateau tournant 8 au voisinage de chacune desdites plaques 12 et les ressorts hélicoïdaux sont disposés entre la face inférieure du plateau tournant 8 et des rondelles 15 montées sur les extrémités des tiges 14, de sorte que chacune des plaques de support 12 est rendue 30 solidaire du plateau tournant 8. Contrairement au plateau supérieur 8 qui est retenu par le moyen d'écrous ou d'autres dispositifs de fixation, les plaques de support 12 peuvent être repoussées vers le haut contre l'action des ressorts 13» de sorte qu'il n'est pas possible d'exercer line pression excessive sur lesdites 35 plaques de support supérieurës 12 lorsque les moules 10 sont amenés en position fermée par suite de l'application sur le moule d'une force exercée d'en bas* En outre, le serrage du moule peut être assuré par suite de la résistance des ressorts hélicoïdaux 13 qui tendent à 40 maintenir les plaques de support 12 abaissées en direction du pi a- 69 16820 k 2011879 teau tournant 8. Sur le plateau tournant inférieur 9» en regard desdites plaques de support supérieures 12 du plateau supérieur 8, sont disposées des tiges de support 17, mobiles verticalement, qui sont 5 solidaires de plaques de support de moule inférieures 16, supportant les parties inférieures 10'' des moules» Une denture 18, ayant un pas angulaire déterminé, est formée sur la périphérie du plateau tournant inférieur 9» Une série de moules 10, disposés en-tre les plateaux tournants 8 et 9» sont entraînés en rotation par 10 le moyen d'un moteur -20 dont l'arbre porte un pignon 19 engrenant avec la denture 18 du plateau 9» Dans une variante, la denture 18 du plateau 9 peut être supprimée, l'arbre principal 1 étant alors monté tournant et les deux plateaux 8 et 9 étant solidarisés à cet arbre 1 qui est en-15 traîné en rotation par le moteur» Des galets 21 sont montés tournants sur les extrémités ±>-férieures des tiges de support 17* Ces galets 21 sont agencés pour se déplacer le long d'une voie circulaire 22 prévue sur le bâti 2 et qui entoure l'arbre principal 1, Tant que les galets 21 res-20 tent en appui sur la voie 22, les moules restent fermés» Sur une partie de la voie 22 située à l'écart du cylindre hydraulique 7» à un angle d'environ 90° de ce dernier, est disposé un dispositif d'ouverture et de fermeture des moules» Ce dispositif est composé d'un cylindre hydraulique 2k placé dans le bâti 2, sous line 25 ouverture 23 assez grande pour permettre le passage d'un galet 21 venu se loger dans un étrier mobile 26 fixé à l'extrémité supérieure de la tige d'un piston 25, verticalement mobile, du cylindre hydraulique 24» Le côté ouvert de 1'étrier 26, qui constitue un organe récepteur pour les galets, est tourné vers l'extérieur 30 et dépasse hors de l'ouverture 23, sur la voie annulaire 22, Le dispositif d'injection est représenté partiellement à la fig» 2» Ce dispositif est disposé sur un bâti 27 adjacent au bâti 2 (figo 2) et comporte une tuyère d'injection située à l'extrémité antérieure d'un cylindre chauffant 28 et qui est pla— 35 cée radialement entre la plaque d'appui k et le cylindre hydraulique 7 de serrage des moules, pour permettre d'injecter de la matière plastique dans les moules 10» Le fonctionnement de la machine est décrit ci-après, en se référant aux fig» 2 à 7« 40 Comme visible au dessin, quatre moules 10 sont placés 69 16820 2011879 entre les plateaux tournants supérieur et inférieur 8 et 9» de manière à pouvoir être ouverts et fermés par les plaques de support supérieures 12 et par les plaques de support inférieures 6 qui sont solidaires des tiges de support 17 et qui sont guidées 5 chacune par deux tiges a» Lorsque les moules 10 sont dans des postes déterminés, de serrage et injection, de refroidissement, et d*ouverture et fermeture, les deux plateaux tournants 8 et 9 sont à l'arrêt, le moteur d'entraînement étant arrêté» Une fois l'injection terminée et la pression de serrage du moule relâchée, 10 par suite de l'abaissement du poussoir de serrage 6, les plateaux tournants 8 et 9 sont entraînés par le moteur 20 dans le sens contraire à celui des aiguilles d?une montre, d'un pas angulaire déterminé» L'angle de rotation dépend évidemment du nombre de moules 10 disposés entre les plateaux 8 et 9* Bans la forme d'exécu-15 tion représentée, la machine comporte quatre moules 10, répartis régulièrement, de sorte que l'angle de rotation des plateaux est de 90°» Les moules sont donc arrêtés dans des stations différentes, tous les quarts de tours des plateaux 8 et 9« Par suite de l'action des ressorts hélicoïdaux 13 interposés entre les plaques 20 de support supérieures 12 et le plateau tournant 8, les parties de moule supérieures 10*, disposées sur la face du plateau supérieur 8,restent en contact étroit avec les parties de moule inférieures 10*'» de la station de serrage du moule et d'injection jusqu'à la station d'ouverture et de fermeture du moule, en pas-25 sant par la station de refroidissement» Le moule 10, amené dans la station d'ouverture et fermeture du moule par suite de la rotation des plateaux 8 et 9» est ouvert lorsque le galet 21, parvenu dans 1*étrier 26 dépassant de l'ouverture 23 découpée dans la voie annulaire 22, est abaissé 30 par le piston 25 descendant sous l'action du fluide introduit dans le cylindre hydraulique 24» La plaque de support 16 de la partie de moule inférieure est abaissée avec sa tige 17 et son galet 21, ce qui a pour effet de séparer cette partie de moule inférieure 10'' de la partie de moule supérieure 10' correspondants, 35 Une fois la partie de moule inférieure 10'1 écartée, la pression appliquée de bas en haut sur la partie de moule supérieure 10' cesse, de sorte que la plaque de support 12 de la partie de moule supérieure revient en appui contre la face supérieure du plateau tournant 8, par suite de l'action des ressorts 13» D'autre part, ko lorsque le cylindre hydraulique 2k est alimenté de manière à fai— 69 16820 re monter le piston 25» la partie de moule inférieure 10'1 est pressée contre la partie de moule supérieure 10* qui se trouve alors soulevée, ceci du fait que 1'étrier 23 est déplacé à nouveau de bas en haut, ce qui ferme le moule 10 correspondant. Pen-5 dant que les plateaux tournants 8 et 9 sont maintenus en position stationnaire, la partie de moule inférieure 10'* est ainsi amené» à décrire un mouvement de va-et-vient, sous l'action du cylindre hydraulique 24, de sorte que, même si un moule 10 était mal fermé, la situation se trouve rétablie. Grâce à cette disposition, et 10 contrairement à la commande par rainure de came connue, seul un petit espace angulaire est employé pour le mouvement de va-et-vient vertical de 1'étrier de commande 26, de sorte que l'espace nécessaire pour le dispositif d'ouverture et de fermeture des aotfr-les peut être réduit. 15 Dans le poste de serrage du moule et d'injection, qui est situé à l'aval djii poste d'ouverture et de fermeture, la tig« de support 17 parvieÀ^ au-dessus du poussoir de serrage 6, cona visible à la fig. 7» de sorte que cette tige 17 est soulevée par ce poussoir, le moule 10 fermé étant alors pressé contre la pla— 20 que d'appui 4 et l'injection de la matière plastique dans le moule étant effectuée par la tuyère d'injection. Dans cette position du fait que la plaque de support supérieure 12 est reliée au plateau tournant 8 par le moyen des ressorts 13* ces ressorts 13 sont comprimés lorsque la plaque d'appui 4 est sollicitée de bas en 25 haut, de sorte que même lorsque le moule 10 fermé revient dans sa position normale une fois l'injection terminée, il est maintenu en position fermée par suite de l'action des ressorts hélicoïdaux 13. Les différentes phases se succédant dans un cycle de 30 moulage par injection sont ainsi réalisées en séquences, par suite de la rotation intermittente des plateaux tournants 8 et 9« La phase d'ouverture et fermeture du moule peut être accomplie d'une manière sûre dans une position prédéterminée par le dispositif hydraulique qui déplace son plongeur dans un mouvement vertical 35 de va-et-vient. Les moules peuvent être fermés d'une manière sûre par le moyen des ressorts hélicoïdaux fixés aux plaques de support des moules. L'arbre principal est supporté fermement et d'une manière rigide par la plaque d'appui contre laquelle viennent buter les moules. 2011879 69 16820 7 2011879 REVENDICATIONS 1/ Machine rotative pour le moulage par injection, caractérisée par le fait qu'elle comporte une paire de plateaux tournants écartés verticalement l'un de l'autre mais reliés l'un à l'autre pour constituer un ensemble tournant, ces plateaux, 5 qui sont portés par un arbre principal lui-même supporté par un bâti, étant entraînés en rotation intermittente; plusieurs moii-les comprenant chacun deux parties de moule et qui sont disposés entre ladite paire de plateaux tournants, selon une répartition angulaire régulière, ces moules étant agencés pour pouvoir être 10 ouverts ou fermés par suite d'un déplacement relatif de leurs deux parties; et des moyens hydrauliques d'ouverture et de fermeture de moule agencés pour ouvrir et fermer un moule par suite d'un mouvement relatif de ses parties en direction verticale, alors que ce moule est maintenu dans une position stationnaire, 15 ces moyens étant disposés sur une partie d'une voie d'appui annulaire formée sur ledit bâti. 2/ Machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comporte plusieurs tiges de support verticalement mobiles comportant chacune un galet monté tournant à l'ex-20 trémité inférieure de la tige et une plaque de support pour une partie de moule inférieure située à l'extrémité supérieure de la tige, ces tiges étant montées pour coulisser verticalement dans le plateau inférieur de ladite paire de plateaux tournants et une ouverture étant ménagée dans une partie de ladite voie annu-25 laire du bâti pour permettre de retirer dans ce dernier l'un desdits galets; et des moyens d'ouverture et fermeture de moule comportant un cylindre hydraulique et un organe récepteur de galet disposé dans ladite ouverture et qui est fixé à l'extrémité supérieure d'une tige de piston verticale dudit cylindre hydrau-30 lique, ledit organe récepteur se prolongeant hors de ladite ouverture pour dépasser sur ladite voie annulaire. 3/ Machine selon les revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que des ouvertures destinées au montage des parties de moule supérieures sont ménagées dans le. plateau tournant 35 supérieur en regard des parties de moule inférieures agencées sur ledit plateau tournant inférieur; la machine comportant des plaques de support supérieures pour les parties de moule supérieures , qui sont disposées de manière à recouvrir lesdites ouvertures et qui sont montées de manière mobile en direction ver- 69 16820 s 2011879 ticale, ces plaques de support supérieures étant normalement sollicitées chacnne vers le bas par des ressorts hélicoïdaux montés sur ledit plateau tournant supérieur. 4/ Machine selon les revendications 1, 2 et 3> carac-5 térisée par le fait qu'elle comporte une plaque d'appui de moule servant également de support audit arbre principal et qui est reliée à une paire de colonnes ou entretoises s'étendant à partir dudit bâti parallèlement à cet arbre principal; et des moyens d'actionnement comprenant un cylindre hydraulique disposé 10 dans ledit bâti en regard de ladite plaque d'appui et comportant un poussoir de serrage dirigé vers le haut et destiné à serrer l'une contre l'autre les deux parties de moule d'un même moule. 5/ Machine selon les revendications 1 à 4, caractérisée par le fait qu'elle comporte une tuyère d'injection située à 15 l'extrémité du cylindre chauffant d'un dispositif d'injection, cette tuyère étant dirigée vers ledit arbre principal, de l'extérieur des moules et entre ladite plaque d'appui et ledit cylindre hydraulique de serrage des moules, cette tuyère étant mise en contact avec la ligne de partage des moules qui se trouve 20 soulevée à la suite de l'action dudit poussoir de serrage. 6/ Machine selon les revendications 1 à 5» caractérisée par le fait qu'une denture à pas circonférentiel déterminé, établie sur le bord périphérique extérieur dudit plateau tournant inférieur, engrène avec un pignon porté par un arbre d'en-25 traînement d'un moteur monté sur ledit bâti, pour entraîner les deux plateaux tournants en rotation. 7/ Machine selon les revendications 1 à 5» caractérisée par le fait que ledit arbre principal est accouplé à un moteur d'entraînement, le tout agencé de manière que les deux pla-30 teaux tournants soient entraînés en rotation lorsque l'arbre principal est entraîné par le moteur. 8/ Machine selon les revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que la partie de moule supérieure d'un moule est fixée de manière rigide à ladite plaque de support supérieure de 35 moule placée sur ledit plateau tournant supérieur, tandis que la partie de moule inférieure correspondante est fixée à la plaque de support inférieure de moule fixée à l'extrémité supérieure de ladite tige de support.