Brevet FR2002835A1 — publié le 19691031

200.2835 La présente invention se rapporte à des dispositifs de moulage par injection. Les caractéristiques de conception et de fonctionnement de dispositifs de moulage, en particulier de dispositifs de mou-5 lage par injection,sont très souvent influencées plus par des considérations d'opportunité que par la nature et la c'onception de l'article moulé par suite de la simplicité de ces articles. Bien sûr, il est sounaitable de mouler un article fini en une seule pièce si les dépenses pour le traitement et le dispositif, 10 telles que le prix de revient du moulage» et le temps par cycle ne sont pas prohibitifs •. Ces aspects de la construction du moule et de la séquence de procédé sont, bien sûr, compliqués par les caractéristiques structurales d'articles plus complexes, qui exigent une variation d'épaisseur à trois dimensions, entre deux 15 (ou davantage) points dans un seul article. Un tel article est illustré dans le brevet américain îf° 3.281.010» On se référera au dispositif portant les articles, décrit dans ce brevet, au cours de cette dèscription pour illustrer le procédé et le dispositif qui font partie de la présente invention. 20 C'est en conséquence un objet de la présente invention de prévoir un dispositif perfectionné de moulage par injection. C'est un autre objet de la présente invention de prévoir un procédé et un dispositif pour mouler des articles ayant des variations d'épaisseur à trois dimensions entre deux (ou davantage) 25 points sur l'article fini. C'est un autre objet de la présente invention de prévoir un dispositif perfectionné pour mouler le support d'article décrit dans le brevet américain 1° 3»281.010. Selon un exemple de réalisation de la présente invention, un ou plusieurs articles sont moulés par injection dans un 30 moule séparable, ayant des parties de moule mâle et femelle dans lesquelles la partie de moule mâle comprend au moins deux parties séparables qui peuvent être déplacées l'une par rapport à l'autre pour permettre l'enlèvement d'un article fini à partir du moule. Le moule est en outre pourvu de moyens d'éjecteur 35 pour- effectuer le mouvement de va-et-vient relatif des parties de moule mâle séparables et pour expulser un article moulé à partir du moule mâle. Dans un exemple de réalisation, ces moyens d'éjecteur peuvent comprendre une tige d'éjeeteur entraînée par une plaque 40 d'éjecteur et s'engageant dans une partie séparable de la partie BAD ORIGINAL 69 05439 2 2002835 âu moule mâle» en provoquant ainsi le mouvement relatif de va-et-vient de cette partie du moule mâle par rapport au restant de la partie de moule mâle, lors du mouvement relatif entre le support d'éjeeteur et la partie de moule mâle. Le moule de cet 5 exemple de réalisation comprend également une barre d'éjecteur entraînée par le support d'éjecteur ou un support semblable entraîné en même temps que le support d'éjecteur, et s'engageant dans une partie de l'article fini, maintenu sur la partie de moule mâle pour éjecter l'article depuis le moule mâle par suite 10 du mouvement relatif de va-et-vient entre la barre d'éjecteur et le moule mâle. Par suite de la conception d'articles produits par ces modes opératoires, tels que les articles indiqués dans le brevet américain ïf® 3.281.010, il est nécessaire que le mouvement rela-15 tif des parties d© moule mâle séparables soit effectué jusqu'à un certain degré en même temps que se fait 1'engagement de la barre d'éjecteur ou de l'éjecteur d'article avec l'article fini pour empêcher la distorsion ou la destruction de l'article fini durant son enlèvement à partir du moule. Cependant, ce mode 20 opératoire impose le fait que le déplacement effectif, c*est-à-aire la distance de déplacement après l'engagement, de l'éjecteur dépasse le déplacement effectif de la tige d'éjecteur et de la partie de moule séparable où la tige d'éjecteur et la barre d'éjecteur sont entraînées par les mêmes moyens. Cependant, 25 le déplacement effectif de la barre d'éjecteur est limité par le mouvement du support d'éjecteur. Cet effet entraînerait le mouvement relatif insuffisant entre l'article fini et la partie de moule mâle séparable afin de permettre l'éjection complète de l'article fini à partir du moule. C'est vers ce problème que 30 la présente invention est dirigée en partie. En bref, ce problème est résolu en prévoyant un dispositif dans lequel le déplacement effectif de la barre d'éjeeteur est prolongé pour dépasser davantage le déplacement effectif de la barre d'éjeeteur, ou dans lequel le déplacement effectif de 35 l'article fini dépasse le déplacement de la partie de moule séparable, bien que les éjecteurs produisant chacun de ces effetsr c'est-à-dire ±a tige d'éjecteur et la barre d'éjeeteur» soient entraînés par les mêmes moyens de support et bien que le déplacement de la partie de moule mâle séparable soit commencé en même 40 temps que se fait l'engagement de l'éjecteur d'articles (barre BAD ORIGINAL 69 05439 3 2002833 d'éjecteur) avec l'article fini. Ce résultat ainsi que le procédé et le dispositif selon des caractéristiques de la présente invention peuvent être plus clairement compris en se référant aux dessins ci-joints dans 5 lesquels : La figure 1 est une vue en coupe d'un moule û'injection en position fermée illustrant les mécanismes d'éjecteur. La figure 2 est une illustration en coupe du dispositif de la figure 1, en position ouverte illustrant la commande des 10 mécanismes d'éjecteur et le déplacement des parties de moule mâle séparables et de l'éjecteur d'articles (barre d'éjecteur). La figure 3 est une première vue en coupe d'un dispositif de commande de barre d'éjeeteur, c'est-à-dire l'éjecteur d'articles, convenant à une application dans la présente invention, 15 par exemple un mécanisme d'éjecteur pouvant être développé pneumatiquement, et La figure 4 est une seconde vue en coupe du dispositif de la figure 3 décalée de 90° à partir de la coupe illustrée sur la figure 3 le long de la section 4-4. 20 La figure 1 illustre un dispositif de moulage par injec tion comprenant une partie de moule femelle séparable 26 contenant une cavité 1 montée sur une plaque de retenue 2 qui, pour cette description, sera considérée comme stationnaire. Ce dispositif est un moule à deux cavités, comprenant deux parties de 25 moule mâle, illustrées généralement en 4 et deux cavités 1, dont une seule est illustrée sur le dessin par suite de la coupe. La seconde partie du moule, la partie de moule mâle, est montée sur le bloc de noyau 3 qui, lui-même, est monté pour faire un mouvement de va-et-vient sur un axe indiqué par des flèches 27, par 30 n'importe quel moyen convenable de support de va-et-vient. Cette partie de moule mobile comprend une plaque d'aplatissement 18 à laquelle est fixée fermement la tige d'aplatissement 19. Cette plaque et cette tige d'aplatissement ne fonctionnent pas quand le moule est en position fermée, comme on 35 l'illustre sur la figure 1, et seront décrites ultérieurement en relation avec le fonctionnement du moule en position ouverte, comme on l'illustre sur la figure 2. La partie de moule mâle qui pénètre dans la cavité de. la partie de moule femelle comprend des parties stationhaires 6 de moule- mâle .et des parties sépa-40 rables de moule mâle 5 à mouvement de va-et-vient, dont les 8AD ORtGINAt 69 05439 4 2002835 surfaces extérieures, c'est-à-dire les surfaces adjacentes à la surface intérieure de la cavité femelle, se conforment aux dimensions internes de l'article moulé 8, quand le moule est. dans la position fermée telle qu'illustrée sur la figure 1. Dans l'exemple 5 de réalisation illustré sur la figure 2, 1'epaisseur des parties de moule séparables 5 à leur extrémité adjacente à l'intérieur de la partie de moule femelle, c'est-à-dire l'extrémité 24, est supérieure à l'épaisseur à l'extrémité opposée 23. Cette caractéristique est encore illustrée par l'amincissement de la ligne 10 9 le long de laquelle les parties de moule séparables 5 sont amenées à se déplacer suivant un mouvement de va-et-vient par rapport aux parties stationnaires 6 de moule mâle et entraînent le fait que, lorsque les parties de moule séparables 5 sont amenées de force à l'extérieur, à partir du restant du moule mâle, 15 lorsque le moule est ouvert, il en résulte un espace 21 entre les parties de moule 5 pour permettre l'enlèvement de la poignée d'article 7 et de la partie centrale 7a contenues à l'intérieur de la partie de moule mâle. Cette conception séparable et ce fonctionnement du moule mâle 4 sont nécessités par la conception 20 d'un article moulé 8, tel que le support de six paquets du brevet américain TT° 3.281.010, qui peut être fabriqué sous forme d'une unité solidaire par le dispositif illustré sur les figures 1 et 2. Certaines parties de la poignée 7 de ce support 8, fabriquées dans l'intérieur du moule mâle dans cet exemple de réalisation, 25 sont plus épaisses que les éléments de division dans le corps du support 8 qui sont formés en conformant une matière moulable suivant la partie centrale 7a prévue entre les diverses parties du moule mâle. Par suite, il est nécessaire de prévoir l'agrandissement de l'espace 21 entre les parties de moule séparables 5 30 pour permettre l'enlèvement de la poignée 7 et de la partie centrale 7a en même temps que le restant du support 8 depuis la partie de moule mâle dans la direction indiquée par la flèche 31 sur la figure 2. Dans cet exemple de réalisation, cette fonction consistant 35 à prévoir l'expansion de l'espace 21 entre les parties de moule séparables 5 est réalisée en amenant de force ces parties de moule séparables à l'extérieur à partir du restant du moule mâle, comme on l'illustre sur les figures 1 et 2. Comme ces parties du moule sont amenées de force vers l'extérieur, elles se dé-40 placent le long du plan défini par la ligne 9» c'est-à-dire la BAD ORIGINAL*. - 05439 5 2002835 surface 22, qui est sous un certain angle vers l'extérieur par rapport à l'axe central principal de la partie de moule mâle» Par suite, les parties de moule séparables divergent, d'où il résulte que l'espacement 21 entre elles est augmenté d'une distance suf-5 fisante pour permettre le passage de la poignée 7 et de la partie centrale 7a plus épaisses de l'article moulé 8 à travers l'espace agrandi ainsi créé. D'autres éléments de cet exemple de réalisation, qui sont employés pour effectuer la séparation du moule mâle comme on l'a décrit et l'éjection de l'article moulé 8 à par-10 tir du moule mâle, sont la tige d'éjecteur 11 entraînée par la plaque d'éjecteur ou plaque de support 17 du noyau9 à mouvement de va-et-vient, et fermement engagée avec les parties de moule séparables 5 illustrées en 15. Le moyen d'éjecteur d'articles de cet exemple de réalisation comprend le bras d'éjecteur 12, le dis-15 positif d'extension pneumatique 13 du bras d'éjecteur, qui est, à son tour, entraîné et supporté par une seconde plaque d'éjection 16, qui,d'une manière semblable à la première plaque d'éjection 17, est montée pour faire un mouvement de va-et-vient à l'intérieur du bloc de noyau mâle 3. Durant l'enlèvement d'un article 20 moulé fini 8 à partir du moule mâle, la barre d'éjecteur 25 entraînée par le bras d'éjecteur 12 s'engage dans la partie extérieure de l'article fini 8 et l'amène de force hors du moule mâle. Pour distribuer la force transmise à l'article fini par la barre d'éjecteur d'une manière régulière dans tout l'article, il 25 est souhaitable que la barre d'éjecteur entre en contact avec le périmètre de l'article le long des deux faces et partiellement sur les deux extrémités. Cette caractéristique n'est pas illustrée sur les dessins pour plus de simplicité.Durant le mouvement relatif du bloc de noyau 3 du moule mâle en s'éloignant du bloc 30 de cavité de moule 26, la tige d'aplatissement 19 montée sur la plaque d'aplatissement 18 passe à travers le plateau 20, la plaque 32 de retenue de noyau et la plaque 17 d'éjection de noyau, comme on l'a illustré sur la figure 2. La plaque d'éjecteur 17 est verrouillée à la plaque d'éjecteur 16 par aes moyens non représentés 35 et se déplace avec la plaque d'éjecteur 16 durant une partie de son déplacement. La tige d'aplatissement 19 entre en contact avec la plaque d'éjecteur 16, montée pour faire un mouvement de va-et-vient, en provoquant le mouvement des deux plaques d'éjecteur 16 et 17, en entraînant ainsi le cylindre pneumatique, c'est-à-dire 40 le dispositif 13 d'extension de barre d'éjeeteur, le bras BAD original 69 05439 6 2002835 d'éjecteur 12, la barre d'éjecteur 25, la tige d'éjecteur 11, et les parties de moule séparables 5 vers l'avant par rapport à la partie de moule stationnaire 6, en expulsant ainsi partiellement l'article fini 8 à partir du moule mâle pour qu'il soit 5. maintenu sur les parties de moule séparables 5. Par suite de la nécessité d'étendre les parties de moule mâle séparables 5 à la manière décrite ci-dessus pour fournir l'expansion de l'espace 21 entre les parties opposées séparables, un plus grand degré de déplacement de la barre d'éjecteur 25 0 est nécessaire pour effectuer le dégagement et l'éjection de l'article moulé 8 à partir des parties de moule mâle ainsi étendues Cependant, il est aussi nécessaire que les parties sépa-rabl®s 5 soient étendues pour fournir l'expansion du point de rupture 21 avant le commencement de tout mouvement relatif entre 15 l'article moulé 8 et les parties de moule séparables afin d'empêcher la distorsion de l'article fini. Par suite, il est nécessaire que le déplacement total de la barre d'éjecteur 25 par rapport aux parties de moule stationnaire 6 soit supérieur au déplacement relatif des parties de moule séparables 5 et de la 20 tige d'éjecteur 11 par rapport aux parties de moule mâle station-naires. Ce résultat est atteint dans cet exemple de réalisation en prévoyant un moyen pour prolonger le déplacement de la barre d'éjecteur 25 et du bras d'éjecteur 12, indépendamment du déplacement à mouvement de va-et-vient des plaques d'éjecteur 16 et 25 17 et sur une plus grande distance que ce déplacement. Dans cet exemple de réalisation, cette fonction est réalisée par la prévision du dispositif d'extension pneumatique 13 qui est de préférence un cylindre pneumatique contenant un piston qui, à son tour, entraîne le bras d'éjecteur 12 et la barre d'éjecteur 25 30 sur une distance prédéterminée jusqu'à la position 25a par rapport aux parties de moule stationnaires et séparablœ 6 et 5, respectivement, afin d'éjecter l'article fini 8 à partir du moule. 35 exemple de réalisation de la présente invention pour fournir le déplacement indépendant supplémentaire du bras d'éjecteur 12 et de la barre d'éjecteur 25, est illustré plus en détail sur les figures 3 et 4. le cylindre pneumatique 13 est entraîné et supporté par la plaque d'éjecteur 16. Le bras d'éjecteur 12 40 est monté pour un mouvement de va-et-vient dans le cylindre 13 Le cylindre d'éjecteur 13, qui peut être employé dans un 69 05439 7 2002835 et est pourvu, à une extrémité 34, de la bague de joint 35 ou d'autres moyens d'étanchéité convenables pour fournir un joint sensiblement étanche au fluide entre le bras d'éjecteur 12 et l'intérieur du cylindre. Le déplacement à mouvement de va-et-5 vient du bras 12 est limité par la tige stationnaire 39 placée dans les parois latérales du cylindre 13 et traversant une fente 38 dans le bras (l'éjecteur 12. Du fluide pressurisé qui peut être du gaz ou du liquide est passé dans le cylindre au moyen des conduites 37 et 36 pour amener de force le bras d'é-10 jecteur jusqu'à la position en extension. Après l'éjection de l'article à partir des parties en extension séparables de moule mâle par l'extension du bras d'éjecteur 12 et de la barre d'éjecteur 25, il est nécessaire que la barre et le bras d'éjecteur soient rétractés jusqu'à leur position d'origine illustrée sur 15 la figure 1. Ceci peut être réalisé en réduisant la pression dans le cylindre 13 jusqu'à un point suffisamment en dessous de la pression atmosphérique pour amener le bras d'éjecteur 12 à se rétracter dans le cylindre. Ceci est de préférence réalisé par une ou plusieurs tiges de rappel de plaque d'éjecteur, entraî-20 nées par le bloc de cavité 26 de manière telle que les parties en extension soient ramenées à leur position d'origine sans entrer en contact avec la section de cavité 1. Dans l'alternative, le bras d'éjecteur peut être poussé par ressort vers la position fermée, c'est-à-dire rétractée. Ces moyens de poussée 25 à ressort n'ont pas été illustrés sur les dessins pour plus de clareté. De nombreux moyens à titre de variantes pour accomplir ce but particulier sont bien connus dans la technique. Apres l'éjection de l'article fini à partir du moule, le bras d'éjecteur 12 est rétracté dans le cylindre 13, comme on 30 l'a décrit, et le bloc de noyau 3 est déplacé vers le bloc de cavité 26 en position fermée. Durant ce mouvement du bloc de noyau 3, les plaques d'éjecteur 16 et 17 sont limitées par des moyens de blocage convenables de sorte que le bloc de noyau 3 se déplace vers le bloc de cavité 26 par rapport aux plaques 35 d'éjecteur. Par suite de ce mouvement relatif entre le bloc de noyau et les plaques d'éjecteur, la barre d'éjecteur 25, les éjecteurs 11 et 12 et les parties de moule séparables 5 sont rétractés à leur position d'origine illustrée sur la figure 1, avant l'engagement du bloc de noyau.et du bloc de cavité. 40 N'importe quelle matière convenable moulable, beaucoup étant T BAD ORIGINAL 69 05439 8 2002835 bien connues dans la technique, telles que des résines naturelles et synthétiques, des matières plastiques et des élastomères, est alors injectée dans le moule à travers le passage 40 et le bloc mobile 41 comme on l'a illustré sur les figures 1 et 2, 5 après quoi le cycle est répété. Evidemment, on peut employer de nombreux dispositifs mécaniques équivalents à titre de variantes pour accomplir les fonctions spécifiques des diverses caractéristiques de ce dispositif indiqué dans la description précédente. Par exemple, l'extension 10 nécessaire supplémentaire à mouvement dé va-et-vient du bras d'éjecteur 12, par rapport à la plaque d'éjecteur 16, peut être réalisée par l'utilisation d'engrenages convenables, d'articulations mécaniques et analogues. Cependant, l'utilisation d'un dispositif tel qu'un cylindre 13 actionné par fluide pour réaliser 15 cette fonction est actuellement préférée. A titre d'exemple dune autre modification que l'on pourrait faire dans le domaine de la présente invention, on peut citer un dispositif dans lequel les éjecteurs 11 et 12 actionnant les parties de moule mâle séparables et la barre d'éjecteur, respectivement, pourraient 20 être supportés par et/ou entraînés directement par une seule plaque d'éjecteur plutôt que par le système à double plaque d'éjecteur décrit. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire 25 susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. bad original 9 05439 9 20î>283l; BSVEIfl) IG AT IONS 1 - Dispositif de moulage par injection comprenant un moule femelle ayant une cavité de moule et un élément de moule maLe correspondant àlaforme de cette cavité et étant adapté pour s'y mon- 5 ter, suivant un mouvement de va-et-vient, en tant que noyau de moule, l'élément de moule mâle ayant un ou plusieurs canaux internes de. moule transversaux par rapport à sa direction de va-et-vient et adaptes à une communication directe avec la cavité, et des moyens pour déplacer 1'élément de moule mâle dans et à l'exté-10 rieur de. la, cavité,, caractérisé en ce qu'il comprend des parties séparables dans l'élément de moule mâle formant des parois opposées du ou des. canaux, ces parties étant mobiles conjointement suivant un mouvement de va-et-vient dans et à l'extérieur de l'élément de moule mâle dans la direction de mouvement de va-et-vient 15 .et .adaptées pour se séparer l'une de l'autre et libérer n'importe quelle partie d'un article, moulé dans le ou les canaux, par déplacement à 1'extérieur.de l'élément de moule mâle vers la cavité, et pour se fermer par déplacement dans l'élément de moule mâle, des moyens pour amener de force les parties séparables vers l'extérieur 20 de l'élément de moule.mâle quand cet élément est retiré de la cavité; un éjecteur adapté pour exercer une force contre l'article moulé, dans une direction tendant à retirer l'article de l'élément de moule mâle; des premiers moyens de commande pour commander l'éjecteur et déloger l'article à. partir des canaux quand les parties 25 séparables se sont séparées et des seconds moyens de commande pour commander l'éjecteur et retirer l'article de l'élément de moule mâle alors que les parties sont séparées. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties séparables constituent une unité en forme de coin en- 30 fermée dans l'élément de moule mâle en position fermée et séparable sous forme de moitiés en position ouverte, chaque moitié formant une paroi ou des parois du canal ou des canaux, la surface extérieure de chaque moitié étant biseautée et pouvant glisser le long d'une surface intérieure correspondante dé l'élément de mou-35 le mâle vers une position ouverte séparée de la moitiée opposée. 5 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen pour amener de force les parties séparables vers l'extérieur de l'élément de moule mâle comprend une tige montée sur une plaque de support qui peut faire un mouvement de va-et— BAD ORIGîNAL 69 05439 10 2002835 vient par rapport à l'élément de moule mâle mais est adaptée pour se déplacer sur une distance limitée avec lui, et des moyens pour arrêter la plaque alors que l'élément se déplace et pour amener ainsi la tige à forcer les parties séparables vers l'ex-5 térieur de l'élément de moule mâle et en position ouverte. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'éjecteur comprend une barre montée sur l'élément de moule mâle et adaptée pour porter contre une partie périphérique de l'article moulé. 10 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le premier moyen de commande comprend un ou plusieurs bras d'éjecteur adaptés pour porter contre la barre et pour l'amener de force vers l'extérieur par rapport à l'élément de moule mâle, ces bras étant montés sur une plaque d'éjection qui peut faire 15 un mouvement de va-et-vient par rapport à l'élément de moule mâle mais qui est montée pour se déplacer sur une distance limitée avec celui-ci, et des moyens pour arrêter cette plaque alors que l'élément se déplace et pour amener ainsi de force la barre vers 1'extérieur. 20 6 - Dispositif selon la revendication 5» caractérisé en ce que les bras d'éjecteur peuvent faire un mouvement de va-et-vient dans la plaque d'éjecteur et sont ainsi adaptés pour porter davantage sur la barre et pour la forcer davantage vers l'extérieur et des moyens sont prévus pour faire faire un mouvement de 25 va-et-vient aux barres davantage vers l'extérieur. 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un piston pouvant être commandé pneumatiquement est fixé à l'extrémité intérieure de chacun des bras. 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