Brevet FR2004734A1 — publié le 19691128

La présente invention concerne un moule ainsi quten procédé utilisables pour la fabrication d'obåets en matière plastique, notamment d'objets comportant une cavité ou plusieurs cavités ou compartiments. Dans le cas où ils comportent plusieurs compartiments, ceux-ci sont disposés parallèlement les uns aux autres et sont séparés par de minces cloisons.Chaque compartiment est relativement profond et long dans une direction parallèle à deux de ses cloisons le délimitant tandis qu'il est relativement étroit dans le sens perpendiculaire au sens précité, L'invention concerne plus particulièrement le type d'appareil utilisable pour former le type précité de réceptacles ou de bacs et comportant un ou plusieurs noyaux fixés par l'une de leurs extrémités à une plaque de support tandis que par ailleurs ib font librement saillie par rapport à cette plaque, ce noyau étant placé pendant l'injection de matière plastique dans un moule extérieur présentant une cavité de dimensions correspondant à la forme extérieure et aux dimensions du bac devant être produit, les surfaces extérieures de chaque noyau étant écartées de la surface intérieure de ce moule extérieur par une distance égale à l'épaisseur des parois extérieures et du fond du bac. Le but principal de l'invention est d'obvier à la difficulté que lton rencontre dans la conception et dans l'utilisation de ces moules, difficulté que l'on a longtemps considérée comme insurmontable. les recherches qui ont conduit à l'invention ont permis de constater qu'il n'est pas possible d'extraire les noyaux longs et larges, mais relativement minces des objets en matière plastique ou bien sans arracher des parties du noyau ou bien encore sans casser ou arracher quelques cloisons ou parois des objets eux-m#mes, à moins que les surfaces des coquilles ne soient relativement assez amincies vers leur extrémité ou que des dispositions plus ou moins onéreuses ne soient prises, afin de réduire les dimensions transversales des noyaux pendant leur extraction. l'invention est fondée sur ce principe que les difficultés précitées sont causées par le pliage et (ou) la torsion des extrémités extérieures des noyaux, causant ainsi leur dislocation et empêchant leur extraction, au point que quelque chose doive céder, à savoir soit les noyaux eux-;nênes, soit leur ancrage dans la plaque de support et (ou) les cloisons de l'objet qui vient d'être fabriqué.La cause de ce pliage ou de cette torsion est la tris forte pression e-s la rapidité avec lesquelles la maigre plastique est injectée dans le moule le principe de l'invention consiste à prévoir dans le moule extérieur des éléments de rétention s'engageant sur les noyaux ou dans des évidements prévus dans ceux-ci, près de leurs deux coins libres, ainsi que des éléments destinés à maintenir cet en- gagement entre les éléments de rétention et les noyaux pendant l'injection de la matière plastique Jusqu'à ce que le moule entier soit presque entièrement rempli par cette matière, sauf en ce qui concerne les régions où les éléments de rétention et les noyaux sont en contact mutuel, des moyens étant prévus pour rappeler ces éléments de rétention à une certaine distance, après quoi la matière plastique, continuant de pénétrer dans le moule, obture les espaces situés entre les noyaux et les éléments de rétention. Ainsi qu'on peut le voir aisément, il y a inter-action entre la confection du moule avec ses noyaux et ses éléments de ré- tension rétractables et le procédé consistant à amener les éléments de rétention en contact avec les noyaux, à les maintenir dans cette position au début de la phase d'injection de la ma tière plastique, et à retirer ces éléments de rétention avant la dernière injection de matière plastique dans le moule0 Alors qu'il est connu d'utiliser des éléments de rétention pour fabriquer des objets ayant une certaine longueur et une section circulaire, nombre de ces éléments connus sont disposés coaxialement à l'objet et également à la buse d'injection (voir par exemple les brevets des Etats-Unis d'Âmérique N 2c829.40i N 2.484.743 et N 2~405.329). C'est la séparation des éléments de rétention par rapport aux buses ou ajutages et la disposition d'un élément de rétention près de chaque coin libre de noyaux relativement minces, mais longs et larges maintenus seulement par l'une de leurs extrémités qui constituent une première caractéristique de l'objet de l'invention et qui résout le problème, posé depuis longtemps, qui par raissait jusqu'à présent sans solution devant lequel se trouvaient placés les fabricants d'objets tels que les bacs pour batteries d'accumulateurs, problèmes qui ont été résolus dans le passé, en donnant des formes indésirables aux bacs eux-me#mes, c'est-à-dire en prévoyant une épaisseur relativement grande et un amincissement assez prononcé des parois et des cloisons vers leur partie supérieure en permettant ainsi d'enlever facilement les noyaux, même s'ils avaient été quelque peu faussés ou tordus par l'injection de la matière plastique. Ce qui vient d'être dit s'applique de la même fagon à un récipient n'ayant qu'une seule cavité et a' un moule ne renfermant qu'un seul noyau de la conformation décrite. D'autres particularités de l'invention apparaitront à la lecture de la description qui va suivre, faite en regard des dessins schématiques annexés montrant, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation possible de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue en perspective d'un moule dont la partie extérieure est montrée dans une position en retrait par rapport à La partie à laquelle sont fixés les noyaux. La fig. 2 est une représentation en perspective d'un bac de batterie d'accumulateurs vu du coAté de ses orifices et reposant sur l'une de ses parois latérales, c'est-à-dite occupant la position dans laquelle il prend naissance dans le moule représenté sur la fig. 1. La fig. 3 est une vue en perspective du même bac de batterie mais montrant son fond. La fig. 4 est une vue en coupe par la ligne 4-4 en fig. 1, le moule extérieur et la partie du moule contenant les noyaux étant assemblés. La fig. 5 est une vue en coupe par la ligne 5-5 en fig. 4 montrant une buse d'injection dessinée à plus grande échelle, la façon dont sont engagés les éléments de rétention, et l'un des éléments du noyau. La fig. 6 est une vue partielle prélevée à la fig. 5 et dessinée à plus grande échelle, montrant l'extrémité de la buse et des régions limitrophes du moule. La fig. 7 est une vue en coupe partielle extraite de la fig. 5 dessinée à plus grande échelle et montrant l'un des élé- ments de rétention relié au noyau, La fig. 8 est une vue en coupe analogue à celle représentée sur la fig, 7 après la dépose de l'élément de rétention et l'achèvement de la paroi du bac, selon un plan passant par l'extrémité de l'élément de rétention représenté sur la fig. 7. On a représenté à titre d'exemple sur les fig. 2 et 3 un objet conformé à l'aide d'un moule et au moyen du procédé que prévoit l'invention. L'objet représenté est un bac de batterie d'accumulateurs, désigné par la référence 10, présentant des parois latérales 12, un fond 14 des parois extrêmes 16 et des cloisons 18. Ces cloisons sont écartées les unes des autres ainsi que des parois respectives 16 et sont réunies par les parois latérales 12 ainsi que par le fond 14. Les parois 12 à 16 ainsi que les cloisons 18 définissent des compartiments ou éléments 20 ouverts à l'une de leurs extrémités.Les surfaces des cloisons 18 et les surfaces intérieures des parois ex- trimes 16 sont sensiblement parallèles les unes aux autres0 Les cloisons 18 et toutes les parois 12, 14 et 16 du bac 10 sont très minces ou plus exactement aussi minces que le permet- tent les propriétés de la matière plastique, la solidité exigée du bac, ainsi que les dispositifs de moulage Ces détails ont leur importance dels le cas visé par l'invention bien qu'en eu memes ils ne constituent as l'une de ses caractéristiques# Lorsqu'il est question ii de très faible épaisseur, il faut en tendre par là une épaisseur comprise entre 1 et 3 millimetres environ, Le bac 10 représenté sur les fig. 2 et 3 est une pièce moulée par injection au moyen du moule représenté sur les figo1 à 4. Un élément de moule extérieur 22 délimite une cavité 24 dont la forme et les dimensions correspondent à la forme et aux dimensions de la surface extérieure du bac 100 Cet élément extérieur 22 s1 adapte sur une rangée de noyaux 26, 28, qui pour une raison qui sera expliquée par la suite, sont référencés de façon alternée, La forme et les dimensions ainsi que la dispos position de ces noyaux 26 et 28 sont telles qu'elles correspon dent à la forme et aux dimensions des compartiments 20 deliri' tés par les parois 12 à 16 es par les cloisons 18 du bac 1Q Les noyaux sont fixés par l'une de leurs extrémités à une plaque de support ou socle 30 et s'étendent à travers une seconde plaque de support 32 à laquelle les autres noyaux- 28 sont solidement fixés par leurs extrémités intérieures. Les deux groupes de noyaux 26, 28 s'étendent à travers un orifice ménagé dans la plaque 34 destinée à s'appliquer sur l'élément 22 du moule qui vient buter sur elle et à obturer la cavité 24. Le moule comportant les éléments énumérés ci-avant et réfé rencés 22 à 34 est placé à l'intérieur d'une machine à mouler par in-3ection; il comporte d'autres éléments tels que des tiges 36, une plaque 38, un piston 40 et d'autres encore (non représentés). Etant donné que tous ces éléments ainsi que la machine ne font pas partie de l'invention et qu'ils sont bien connus des hommes de l'art, il n'apparat pas nécessaire de les représenter et de les décrire ici avec plus de détails.Qu'il suffise de dire qu'après l'injection de la matière plastique dans la cavité 24, les éléments du moule occupant la position dans laquelle ils sont représentés sur la fig. 4, on sépare l'élément extérieur 22 du moule de la plaque de fermeture 34 et des noyaux 26, 28 en déplaçant simultanément ses mâchoires 42 vers l'extérieur, au moyen d'un dispositif connu (non représenté) de façon à séparer les surfaces de la cavité 24 des surfaces extérieures des parois latérales et terminales 12 16 du bac de batterie qui vient d'être formé. Ensuite, on extrait de la plaque 34 la plaque 30 avec des noyaux 26 et finalement on écarte la plaque 24 des plaques 30, 32 de façon à faire glisser le bac, alors moulé, à l'écart des noyaux 28 fixés à la plaque 32. Chacun des noyaux 26, 28 est muni sur sa surface extrê- me 44 de trois évidements : deux évidements extérieurs ou latéraux 46 et un évidement central 48 comme visible sur les fig. 1 5, 6, 7 et 8. L'élément extérieur 22 du moule présente des alésages 50 et 52 respectivement en ligne avec les évidements précités 46, 48. Dans l'aléSage central 52 est logée une buse d'injection 54 de type courant, la partie de cette buse 54 entourant lté- lément 22 du moule faisant saillie en 56 à l'intérieur d'un évidement 48, mais ménageant un espace égal à l'épaisseur du fond 14 du bac 10 à fabriquer. Le rôle de cet évidement 48 et de la partie saillante 56 est de former une partie évitée 58 dans le fond 14 du bac 10 afin de recevoir les bavures restant sur l'objet fini à l'endroit de l'orifice de chaque buse après que l'objet a été extrait du moule. CB détail n'est pas en soi une caractéristique de l'invention bien qu'il ait avec elle une étroite relation ainsi qu'il sera expliqué ci-après. Un goujon de rétention 62 monté dans chaque alésage 52 est profilé à son extrémité extérieure 64, de façon à correspondre au profil de l'évidement 46 ménagé dans le noyau correspondant. L'extrémité des goujons 62 opposée aux noyaux 26, 28 est pourvue d'une extrémité en forme de galet de came 66 s'appliquant contre les parois inclihées de fentes 68 délimirées par des tiges 70. Ces tiges 70 peuvent coulisser dans des guides 72 de forme correspondante ménagés dans l'élément extérieur 22 du moule et sont déplacées selon un mouvement de va-et-vient par un piston 74 monté de façon à avancer ou à reculer sous l'influence du fluide sous pression contenu dans le cylindre 76 représenté schématiquement sur la fig, 4.A chaque rangée de goujons de rétention 62 sont associés une tige 70 un cylindre 76 et un piston 74. L'admission du fluide sous pression au cylindre 76 et son expulsion hors de ce cylindre sont commandées par un distributeur 78 et des conduits 80 820 Le fluide sous pression est admis au distributeur 78 par un conduit 84, venant d'une source de fluide sous pression (non représentée).Le distributeur est lui-m8me commandé par des conduits 86 selon une séquence convenable en relation avec le fonctionnement du moule et au moyen d'un dispositif approprié (non représenté) bien connu des techniciens, L'inclinaison des extrémités des cames 66 et des fentes 68, de m8me que la longueur de la course des pistons 74 sont étudiées de telle sorte que, dans l'une des positions extrêmes des pistons 74, les goujons 62 s'appliquent fortement dans les évidements 46 des noyaux 26 28, maintenant ainsi fermement les extrémités extérieures libres des noyaux et les emp#- chant ainsi d'effectuer tout déplacement latéral ou angulaire. Ce détail est représenté sur les fig. 4, 5 et 7. Lorsque le piston 74 se trouve dans l'autre position, les goujons 62 sortent des évidements 36 selon une distance égale cas l'épaisseur du fond 14 comme représenté sur la fig. 8. Le moule représenté fonctionne de la manière suivante.'- On place l'élément extérieur 22 du moule, sa cavité 24 se trouvant au-dessus des noyaux 26, 28, en ligne avec ces cavités, jusqu'à ce que l'élément 22 s'applique de façon étanche sur le socle ou la plaque éjectrice 34. Dans cet état initial, les pistons 74 se sont déplacés pour atteindre une position telle que les goujons 62 soient fermement engagés dans des évidements 46 près des coins opposés de chaque noyau 26 ou 28o Les différents éléments se trouvant dans la position qui vient d'être décrite et représentés sur les fig. 4, 5 et 7, on injecte de la matière plastique par les ajutages ou buses 54 sous une pres sion et à une temnérature appropriées. Les grandes forces appliquées sur les noyaux 26 28 et particulièrement à leurs extrémités extérieures, par la matière plastique entrant dans le moule sous une pression élevée et à grande vitesse ne sont pas capables de disloquer, de plier ou de tordre les extrémités extérieures des noyaux 26, 28 du fait que les extrémités des éléments de rétention ou goujons 62 sont engagées dans les évidements 46, près des deux coins de chaque extrémité extérieure de chaque noyau 26, 28, les goujons 64 étant solidement maintenus et empochés de se déplace perpendim culairenent à leurs axes longitudinaux5 étant parfaitement guidés dans les alésages 50 de 11 élément extérieur 22 du moule et empechés de se déplacer dans le sens longitudinal du fait que leurs ergots 66 sont engagés dans les fentes de poussoirs 70; ces dern e7s étant maintenus en position correcte par le pistous 74 monté dans le cylindre 76o il estévident que l'engagement entre les extrémités des éléments de rétention ou goujons 62 et les évidements 48 mG - nagés dans les noyaux 26, 28 laisseraient subsister des trous dans le fond 14 du bac 10.Afin d'obturer ces trous, les gOU- jons 62 sont rappelés par un mouvement approprié des pistons 74 et des tiges 70 et par l'engagement des extrémités extérieures 66 des goujons 62 avec les tiges 70 après que la matière plastique entrant brusquement dans le moule a perdu le plus clair de sa force et a largement rempli le moule, de telle sorte qu'elle ne puisse plus p1ier ou tordre les extrémités extérieures des noyaux 26, 280 On a constaté qu'il est satisfaisant de remplir tout d'abord le moule jusqu'à 65 à 85 % de sa capacité.Pendant et après l'extraction des goujons, on continue l'injection de matière plastique de telle sorte que les trous laissés par les extrémités extérieures des goujons 62 soient effectivement obturés, ne laissant que les évidements 60 dans le fond 14, ce qui ne peut absolument pas nuire à l'utilisation du bac 10 une fois terminé. Bien qu'il n'ait été décrit et représenté qu'un seul mode de réalisation possible de l'objet de l'invention, il sera évident pour les techniciens que de nombreuses variantes sont possibles, dont on ne citera ici que quelques-unes. La disposition des éléments de rétention et leur forme peut varier dans de très larges mesures. En outre, les moyens destinés à amener les éléments de rétention en contact avec les noyaux et à les en dégager au moment approprié peuvent également comporter de nombreu ses variations.Par exemple, les éléments de rétention peuvent être soumis à l'action de ressorts et l'augmentation de la pression de matière plastique peut titre utilisée pour repousser les Fléments de rétention après que le moule a été complètement rempli de matière plastique. Les organes destinés à rappeler l'élé- ment de rétention peuvent être commandés par la position d'une vis d'alimentation de type connu solidaire de la machine d'in- jection, par des contacteurs de fin de course commandés par la pression de la matière injectée ou par d'autres parties ou d'au tres particularités de la machine ou du moule, Les modalités de mise en oeuvre du procédé et les détails de réalisation du dispositif décrits peuvent eAtre modifiés, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences tels niques0 Ri;VENt) ICAT I0N# 1. Moule pour le moulage par injection comportant un récep tacle creux présentant des parois extérieures, ouvert d'un côté et délimitant un compartiment profond et étroit à parois opposées parallèles entre elles, ce moule comportant un élément extérieur définissant une cavité de forme et de dimensions adaptée aux dimensions extérieures dudit réceptacle, un noyau engageable dans cette cavité en laissant subsister un espace entre les surfaces de cette cavité et les surfaces de ce noyau, celui-ci étant rigidement fixé à l'une de ses extrémités à un élément de support, son extrémité opposée n'étant pas fixée, ses coins q;;a'it libres, ledit noyau ayant une forme allongée et étant perpendiculaire à son extrémité fixée à ladite plaque de support la longueur de cette plaque représentant plusieurs fois sa largeur, caractérisé par la présence d'un élément de rétention, d1élémenz pouvant glisser selon un mouvement de va-et-vient et guidés dans l'élément extérieur du moule de façon à pouvoir se rapprocher et s'éloigner du noyau dans la région de ses coins libres, deux élé ment s de rétention étant prévus pour entrer en contact avec le noyau, ce dernier et les extrémités des éléments de rétention étant destinés à s'appliquer l'un contre l'autre de façon à éviter tout mouvement latéral des coins libres, un dispositif étant prévu pour amener lesdits éléments de rétention en contact avec ledit noyau et étudié afin de dégager ledit élément de rétention du noyau. 2. Moule suivant la revendication 1, caractérisé en ce que sa cavité intérieure est subdivisée en plusieurs compartiments étroits et profonds par d'étroites cloisons parallèles, ce moule comportant plusieurs noyaux disposés les uns à coté des autres et parallèlement les uns aux autres dans les étroits espaces subsistants correspondant à l'épaisseur desdites cloisons, lesdits éléments de rétention étant placés près des coins libres de chacun de ces noyaux et étant destinés à s'engager sur ces noyaux. 3. Moule suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens précités sont destinés à écarter du noyau les éléments de rétention précités d'une valeur permettant à la matière injectée d'obturer l'espace libéré lors du rappel des éléments de rétention. 4. Moule suivant la revendication 1, caractérisé en ce qv-e le noyau et les éléments de rétention présentent des profils appareillés de façon à por oir s'adapter les uns aux autres0 50 Moule suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le noyau présente une surface extreme dans laquelle sont ménagés des évidements dans lesquels les éléments de rétention peuvent glisser verticalement à la surface extrême de ce noyau. 6o Moule suivant la revendication 1 caractérisé par la présence d'une tige pouvant glisser et guidée dans l'élément extérieur du moule, cette tige et ces éléments de rétention présentant des surfaces inclinées s'adaptant l'une sur l'autres un dispositif étant prévu pour déplacer cette tige selon un mouvement de va-èt-vient afin de pousser 11 élément de rétention par l'intermédiaire des surfaces inclinées afin qu'il entre en contact avec le noyau et puisse en etre écarté, 70 Moule suivant la revendication 6, caractérisé en ce que chaque tige associée aux éléments de rétention est placée près de différents coins de ce noyau, 8o Moule suivant la revendication 1 caractérisé par la présence d'une buse d'injection montée entre les coins libres du noyau et entre les éléments de rétention0 9o Procédé pour former un récipient tel qu'eun bac de batterie comportant plusieurs compartiments rectangulaires séparés les uns des autres par de minces parois à surface sensiblement plane, s'étendant parallèlement l'une à l'autre et étant réunies par les parois latérales et le fond de ce bac qui est complété par des parois extrêmes parallèles auxdites cloisons et étant séparées des cloisons extrêmes consistant, à titre caractéristique, à prévoir un noyau par compartiment, à maintenir chaque noyau à l'une de ses extrémités au moyen d'une plaque, à engager ces noyaux dans une cavité définie par un élément de moule extérieur, à engager les extrémités des noyaux près de deux de leurs coins opposés à cette plaque, au moyen d'éléments de rétention pendant qu'a lieu l'inåection de matière plastique dans l'espace compris entre ces noyaux et entre les noyaux et 11 élément de moule extérieur, à retirer ces éléments de rétention après avoir presque complètement rempli le moule, et à continuer d'inåecter de la matière plastique en obturant les espaces compris entre ces noyaux et lesdits éléments de rétention, une fois ceux-ci retirés, 100 Procédé suivant la revendication 9 consistant à rappeler les éléments de rétention sur une distance sensiblement égale à la distance séparant les noyaux et la surface intérieure de la paroi limitrophe dudit élément de moule extérieurs 11. Procédé suivant la revendication 9 consistant à rappe lerl'élément de rétention après que le moule a été rempli d'une quantité de matière plastique comprise entre 65 % et 85 % environ.