Brevet FR2068605A1 — publié le 19710827

La présente invention concerne un dispositif de fermeture de moule, notamment pour machine-rapide à injecter et à mouler sous pression9 du type comportant une plaque de fixation de moule mobile et une plaque de fixation de moule fixe, ainsi qu'un ensemble de leviers à genouillère, assurant la course de la plaque mobile, et un dispositif d'entraînement commandant les leviers à genouillère Sur les machines connues à injecter et à couler sous pression, on injecte la matière de moulage plastifiée; sous une pression élevée lorsque le moule est en position fermée. Pour cette raison, il faut que les deux moitiés de moule soient maintenues fermées sous un effort important pour éviter leur ouverture accidentelle. Pour assurer l'application de cet effort de fermeture de moule, qui doit être supérieur à la pression d'injection agissant en sens contraire, on utilise pour les moules des dispositifs de verrouillage particuliers. On connaît ainsi des machines dginjection et de moulage sous pression dans lesquelles on utilise pour assurer le mouvement de la plaque de fixation de moule, et pour engendrer un effort de fermeture de moule relativement élevé, des articulations à genouillère avec des dispositifs de serrage ou des articulations à genouillère avec des tampons presseurs La course rapide de la plaque de fixation de moule mobile est assurée par des leviers à genouil1ère et l'effort de fermeture et de maIntien en position fermée du moule est fourni de préférence par un tampon presseur hydraulique. Sur ces machines connues, le vérin hydraulique , assurant le mouvement de la plaque de fixation de moule mobile, est réalisé uniquement pour engendrer les forces de déplacement. La course de cette partie mobile peut être effectuée particulièrement rapidement car le vérin ntest pas prévu pour engendrer les forces notablement plus importantes destinées à maintenir le moule fermé 7utilisation de tels- tampons presseurs hydrauliques entraîne toutefois des moyens constructifs importants qui augmentent à la fois la masse et l'encombrement du dispositif de fermeture de moules On çonnaît de plus des dispositifs de fermeture de moules comportant un ensemble de leviers à genouillère et dans lesquels la force maintenant le moule fermé est fournie directement par les organes à genouillère.Dans ce cas, pour que les leviers à genouillère puissent assurer l'effort de fermeture nécessaire, ils sont mis dans leur position dlextension, L'importance de la force maintenant le moule fermé est déterminée par l'angle de 1 'ar- ticulation à genouillère, lorsque les deux moitiés du moule se tou- chenet.Ces dispositifs présentent l'inconvénient que les articula- tions sont soumises à des forces de friction importantes qui entraî- nent une usure rapide0 Un autre inconvénient réside dans une certaine dépendance de la course rapide et de la création de la force maintenant le moule fermé, De la sorte, sur un tel dispositif il n'est pas possible assurer une fermeture douce du moule car les leviers àgenouillère ne se trouvent pas encore dans leur position allongée lorsqu'ils engendrent la force maintenant le- moule fermé Pour ouvrir le moule, il est nécessaire devoir des moyens de commande appropriée9 pour éviter que les deux moitiés de moule ne se séparent brutalement et n'endommagent le produit qui vient deêtre moulé. On connaît également un ensemble de ferme ture de moule pour une machine à inje#tion, à entraînement hydraulique ou pneumatique, et comportant une plaque de fixation de moule, mobile . Dans cette machine, la transmission des forces à partir de l'unité d'entraînement vers la plaque de fixation mobile s'effec- tue par l#intermédiaire d#un ensemble de leviers qui s9appuie de façon symétrique sur une plaque de poussée.Cet ensemble de leviers reçoit la force deentralnement d9une tige de piston de unité d0en- trainement9 sur un axe tournant, qui se déplace pendant chaque phase de la fermeture ou de~lfouverture suivant la ligne de traction de l'ensemble dcentrainement, porté librement9 cette ligne de traction restant toujours perpendiculaire à la ligne de poussée et se déplaçant dans le plan de symétrie de 1 ensemble de leviers. Lorsque l'ensemble de fermeture de moule est en position fermée, tous les axes de rotation des leviers, qui ne servent pas à l'articulation de leunité d'entraînement se trouvent dans la ligne de poussée. On connaît également un dispositif d'ouver- ture et de fermeture de moule constitué d'un ensemble de leviers à genouillère pour l'entraînement et pour le verrouillage de la plaque mobile de fixation de moule Dans ce dispositif9 on utilise pour Isen- traînement des leviers. à genouillère un vérin de poussée ayant un piston de poussée susPendu librement aux dispositifs dÇouverture et de fermeture de moule et faisant un -angle par rapport à la direction de déplacement de la plaque mobile de-fixation de moule.La course du piston de pression et les éléments constructifs des leviers à ge nouillère sont dimensionnés de façon que. le verrouillage des deux plaques de fixation de moule-s'effectue peu avant que l'on atteigne la position allongée de la parie de leviers constituant lgar- ticulation à genouillère. Sur un dispositif connu pour ouvrir et fermer un moule et comportant un ensemble de leviers à genouillère on a prévu un ou plusieurs vérins de poussée placés entre les articulations de liaison formant les extrémités des paires de leviers à genouillère articulés sur ces extrémités Le piston de poussée qui se dplace dans le vérin s'appuie su.r une traverse reliée de façon articulée par des barres de liaison, d'une part avec la plaque mobile de fixation de moule et d'autre part avec latraverse fixe du dispositif d'ouverture et de fermeture de moule. On connaît de plus un dispositif de fermeture de moule sur une machine à injecter, qui comporte un dispositif générateur de poussée, comprenant un élément constructif ayant des surfaces de poussée naissant de façon opposées qui se compriment ou se détendent et dans lequel 1 organe engendrant la poussée est relié à l'élément constructif par un axe excentré dont une partie est rotative par rapport à l'élément de construction alors que la partie excentrée est rotative par rapport à lorgne de poussée, Cette machine comprend en outre des moyens pour entraîner en rotation l:axe excentré pour déplacer les surfaces de poussée et assurer ainsi un mouvement relatif convEnabl.e des plaques loune par rapport à l'autre. les dispositifs connus d'ouverture et de fermeture de moule présentent l'inconvenient que les paliers sollici tés sont soumis à une très forte usure et qu'ils ne permettent ni l'ouverture ni une fermeture du moule douces sans recourir à des moyens compliqués.Or, cela se répercute de façon défavorable sur la qualité des produits terminés La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des dispositif d'ouverture et de fermeture de moule connus, sur des machines à injection et moulage sous pression et de créer un dispositif d"ouverture et de fermeture de moule assurant le verrouillage des deux moitiés de moule, dispositif dans lequel on utilise de façon très poussée les avantages d'une combinai- son de vérins tout en respectant les conditions techniques et économiques permettant d'obtenir une unité de fermeture de moules, à fonctionnement rapide de masse faible ex d encombrement réduit0 La présente invention a également pour but de créer un mode de réalisation particulier de 11 entraîne ment d'un ensemble de leviers à genouillère9 pour assurer une course très rapide de la plaque mobile de fixation de moule et pour engenm drer la force de fermeture, en prévoyant un dispositif qui3 coopère avec la paire de leviers à genouillère et permette de réserver le vérin uniquement pour les efforts de déplacement3 l'effort de fermeture étant par ailleurs obtenu en un t.emps aussi court que possible, De plus, on se propose d9accumuler de-façon avantageuse l'énergie des masses en mouvement au cours de la course de retour pour l'utiliser au cours de la course de fermeture. t#invention se propose en outre de réduire le nombre des diverses pièces en modifiant les parures connues des éléments nécessaires pour leur faire remplir plusieurs fonctions, À cet effet, la présente invention concer- ne un dispositif de fermeture de moule, notamment pour une machine rapide à injecter et à mouler sous pressions dispositif du type comportant une plaque de fixation de moule mobile et une plaque de fixation de moule fixe, ainsi '-qu'un ensemble de leviers à fenouil 1ère assurant la course de la plaque mobile, avec un moyen deen- traînement des leviers à genouillère, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte une plaque d'appui et une plaque mobile de fixation de moule, des organes deappui oscillants tels qu'une paire de le viers à genouillere , ainsi que les bras de commande correspondants, un vérin de déplacement ainsi quXun vérin de puissance, un dispositif à excentrique étant prévu en un point d'articulation des organes d 'appui -Pour assurer le travail élastique de tous les éléments constructifs de l'unfté de fermeture du moule partiripant aux efforts on a prévu dans l'ensemble des leviers, un point de rotation réalisé sous forme deexcentrique qui travaille avec une grande démultiplication mécanique Un vérin de puissance est en prise sur le bras de levier qui établit- ou annule l'effort de fermeture ss Pour assumer la course, on a prévu un vérin de de placement. L2excentrique faisant partie de l'ensemble de leviers est monté mobile ou fixe9 et présente lors, de l'établissement de lzef fort de fermeture, une course supérieure à la somme de toutes les défor-- mations élastiques.Il comporte à l'aller une course pour achever la fermeture, et un complément de course pour engendrer l'effort de fermeture et, au retour s une course partielle pour l'accumulation de l'effort de fermeture et une course partielle pour l'ouverture du moule. LZexcentrique mobile ou fixe est réalisé de façon que la course de l'excentrique puisse sleffectuer sous forme de course double sans inversion pour chaque cycle de travail ou sous forme de course simple avec inversion et retour également suivant chaque cycle de travails Dans un mode de réalisation particulier de Itinvention, il est prévu que l'excentrique soit réalisé sous forme de manivelle tournante à excentrique, suivant un chemin circulaire, sans commande de retour. Suivant une autre caractéristique de l'in Invention le dispositif de fermeture comporte des moyens choisis dans le groupe des ressorts mécaniques, pneumatiques, hydrauliques ou combinés, réglables, ou fixes prévus sur la plaque d'extrémité, dans les colonnes ou l'installation hydraulique. Ces moyens accumulent l'énergie des masses mobiles au cours de leur course de retour et cette énergie accumulée engendre une force supplémentaire au cours de la course de fermeture. Si on utilise sur l'unité de fermeture de moule, un dispositif déjection mécanique pour éjecter le produit moulé hors du moule, le levier de 11 excentrique sert de butée pour cet éjecteur mécanique. Grâce à l#invention, il est possible de réduire en nombre les paliers soumis à l'usure dans des unités de fermeture de moule à commande par leviers à genouillère et de réduire l'usure de ces paliers à une valeur minimale Il est en outre possible de réaliser les organes soumis à l'usure sous forme de pièces simples Par une utilisation multiple, pour# diverses fonce tions, on réduit le nombre total de pièceso Le montage selon l'invention permet de fermer et dwouvrir doucement le moule. L'invention utilise les avantages des ensembles combinés dans lesquels le vérin de déplacement est uniquement dimensionné pour engendrer des forces de déplacement.Le montage selon l'invention permet éga lement de maintenir à une valeur faible la masse de l'unité de fermeture et de n'utiliser que des pièces d'acier dans le champ des forces ce qui se traduit par une durée; pour l'établissement de l'effort de fermeture aussi courte que possible. LDinvention permet également d'utiliser l'énergie des masses mobiles sur leur course de retour pour 1'aecumuler et l'employer au cours de la course de fermeture. Des modes de réalisation préférentiels de l'invention sont représentés, à titre d'exemples non limitatifs, sur les dessins ci-joints9 dans lesquels - la figure 1 représente une unité de fermeture de moule selon la présente invention9 comportant un levier à genouillère simple et un excentrique fixe, la lafigure 2 représente une unité de fermeture de moule à double levier à genouillère simple, à excentrique fixe, inversable après avoir engendré la force de fermeture de l'outil0 la figure 3 représente une unité de fermeture de moule à levier à genouillère simple9 à excentrique fixe, sans commande de retour La position étendue du levier à genouillère est verrouillée par des appuis commandés - la figure 4 représente une unité de fermeture de moule à levier à genouillère simple dont lCexcentri que est mobile, La position daextension du levier à genouillère étant verrouillée par des appuis commandés la figure 5 représente une unité de fermeture de moule à excentrique sur manivelle tournante? mobile suivant un chemin circulaire et sans commande de retour, Une unité de fermeture de moule représentée à titre d e esemple dans les figures 1 à 5 travaille essentielle ment selon le principe suivant Pour que la plaque de fixation de moule 1, mobile puisse se déplacer en direction de la plaque de fixation de moule, fixe , non représentée, sont prévus un ensemble de leviers à Genouillère ou une manivelle tournante entre la plaque d 9 extrémité S fixefixe 7 et la plaque mobile de fixation de moule lo Le dernier mouvement de rapprochement des moitiés de moule 2 ainsi que le déplacement par suite du travail élastique de tous les éléments constructifs situés sur le trajet des forces est effectué à l'aide de l'excentrique 3. L'excentrique 3 assure-une grande amplis fication de l'effort obtenue par la faible excentricité et le grand bras de levier 4 Sur le bras de levier 4 agit un vérin 5 qui fait basculer l'excentrique d#une certaine valeur fournissant la force de fermeture de ltoutil et cette force est transmise par 1-intermé diaire des articulations de leviers de genouillère 6 à la plaque dqextrémité 7 et aux colonnes 8 La course maximale de lPexc5ntrique peut, en fonction de la rigidité du moule qui dépend de la réalisation du guidage du moule ainsi que de la hauteur ètre subdivisée en une course d 9 achèvement de la fermeture et une course élastique globale.Lorsqu'on ouvre l'outil, la course d'activement de la fermeture sert de façon inverse comme première course d'ouverture de l'outil Par un réglage particulier de la commande, on peut utiliser ce type de fermeture d#outil, avantageusement pour un procédé de matriçage Bn principe on peut subdiviser la course de l'excentrique de façon qu'à la moitié de la course on puisse disposer de la force maximale et que, sans qu il soit nécessaire de procéder à une inversion, on puisse diminuer cette force en ac tionnant le levier de l'excentrique toujours dans la même direc tion. La course de 12 plaque mobile est assurée par un vérin de déplacement 9 tes paliers 10 & 11 assurent très largement des fonctions d'appui au cours de la montée et de la diminution de la force de serrage des outils et cela avec une usure relativement faible Bien entendu9 Invention n est pas limitée aux exemples de réalisation, ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir dqautres formes et d'autres modes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10/ Dispositif de fermeture de moule, notamment pour une machine rapide à injecter et à mouler sous pression, dispositif du type comportant une plaque de fixation de moule mobile et une plaque de fixation de moule fixe, ainsi qu'un ensemble de leviers à genouillère assurant la course de la plaque mobile, avec un moyen d'entraînement des leviers à genouillère, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte une plaque d'appui et une plaque mobile de fixation de moule, des organes d'appui oscillants tels qu'une paire de leviers à genouillère ainsi que les bras de commande correspondants, un vérin de déplacement ainsi qu'un vérin de puissance un dispositif à excentrique étant prévu en un point d'articulation des organes d'appui 20/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'excentrique présente une course supérieure à la somme de toutes les déformations élastiques pendant que se crée la force permettant de maintenir la fermeture du moule, et qui se compose dsune course partielle pour achever la fermeture, d'une course partielle pour engendrer la force de fermeture d'une course partielle pour annuler la force de fermeture et enfin d'une course partielle constituant la première course d'ouverture du moule. 30/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la course totale de l'excentrique se présente comme une double course sans inversion, 40/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la course totale de l'excentrique se présente comme une course simple avec inversion. 50/ Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que 19excentrique se présente comme un ex centrique à manivelle tournant, se déplaçant sur un chemin circulaire, sans commande de retour, 60/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens choisis dans le groupe des ressorts mécaniques, pneumatiques, hydrauliques prévus aux interfaces ou s'exercent les efforts. 70/ Machines comportant au moins un dispositif suivant l'une des revendications 1 à 6