Brevet FR2132628A1 — publié le 19721124

La présente invention concerne tin injecteur volumétriquë perfectionné» destiné à débiter spécialement des doses de matière plastique fluide. On connait déjà des injecteurs pouvant débiter des doses volumétriqués d'une matière plastique à l'état fluide. Ces injecteurs sont employés par 5 exemple dans des installations de fabrication d'opercules à couronne pour déposer dans ces opercules une dose de matière plastique fluide, qui est ensuite écrasée ou centrifugée jusqu'à couvrir le fond de l'opercule, et forme ainsi une garniture fermant de façon étanche les récipients sur lesquels on place les opercules. 10 Mais les injecteurs déjà connus présentent certains inconvénients assez importants. L'un des plus importants de ces inconvénients consiste en ce que, par suite de la présence de charges inertes, la matière à injecter possède des propriétés abrasives qui usent rapidement les garnitures et créent ainsi des problèmes d'étanchéité des organes actifs, qui 15 sortent habituellement à l'extérieur pour être commandés. Ces propriétés abrasives sont d'autant plus nuisibles que, dans les injecteurs déjà connus, les garnitures d'étanchéité supportent la pression d'injection et non pas la pression d'alimentation de la matière plastique, qui est nettement plus faible. 20 Dans les injecteurs traditionnels, un autre inconvénient consiste dans l'absence ou la complexité des organes sensibles destinés à déceler la présence ou l'absence de l'élément sur lequel J.a dose doit être déposée, et à permettre ou empêcher l'injection de la matière plastique. Dans le cas d'absence des organes sensibles, ces injecteurs débitent en effet 25 toujours une dose qui, en l'absence de l'élément devant la recevoir, provoque des salissures très gênantes et constitue en tout cas une perte de matière. D'autre part, l'emploi d'organes sensibles compliqués provoque des coincements fréquents qui, dans ce cas, peuvent eux-ciêmes entrainer de graves arrêts de toute l'installation. 30 La présente invention a donc pour objectif de réaliser un injecteur perfectionné, pouvant éviter les inconvénients précités par sa constitution simple, et pouvant être par suite facilement réalisé à un prix de fabrication économique» L'objectif précité et d'autres qui ressortiront mieux par la suite 35 sont atteints par un injecteur, caractérisé en ce qu'il comprend un corps dans lequel sont aménagés un siège et un compartiment cylindriques qui communiquent l'un avec l'autre et avec le conduit d'alimentation de la matière plastique, le vrarps agissant en liaison avec 1'élément destiné à recevoir la dose de matière plastique de façon que la distance mutuelle 40 entre eux puisse être réduite par déplacement de l'un par rapport à l'autre. 72 02876 2 2132628 un petit piston guidé dans le siège et actionné contre l'action d'organes de renvoi, une petite tige guidée dans le compartiment, cette petite tige et la tige du piston sortant à l'extérieur du corps à travers un organe d'étanchéité pour être actionnées par des organes de commande, des organes 5 de réglage de la course du petit piston, un conduit d'injection aménagé dans le corps sous le petit piston et communiquant, par un coté, avec l'extérieur à travers un orifice et par le côté opposé avec ledit compartiment par une soupape commandée par la petite tige, un obturateur installé dans ledit conduit et pouvant le fermer sous la poussée d'organes élas-10 tiques agissant dans le sens opposé à la pression d'injection, un organe sensible pouvant déceler la présence de l'élênent destiné à recevoir la dose de matière, et guidé dans le corps à proximité de l'orifice contre l'action d'organes élastiques, cet organe sensible étant relié mécaniquement à l'extrémité de la petite tige qui sort du compartiment de façon à 15 commander la soupape en position de fermeture quand l'organe sensible décèle la présence de l'élânent recevant la dose, ou en position d'ouverture dans le cas où ledit élément est absent. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de 20 réalisation et en se référant à la figure annexée, qui montre une coupe axiale de 1'injecteur. On voit sur cette figure 1'injecteur dont l'ensemble est indiqué par 1. Cet injecteur 1 est monté par exemple sur une tête rotative d'une façon non représentée, et il peut déposer une petite quantité de matière 25 plastique à l'état fluide à l'intérieur d'un bouchon ou opercule à couronne 2, soulevé verticalement par un support mobile 3 quand il se trouve en face de 1*injecteur 1. Le rapprochement entre 1'injecteur et l'opercule peut évidemment être fait par descente de 1'injecteur au lieu d'être exécuté par un soulèvement de l'opercule. 30 L'injecteur 1 est constitué par un corps 4 dans lequel sont prévus des cavités pour le logement des organes actifs et organes de contrôle, et des canaux servant au transport de la matière plastique à injecter. On aperçoit une ouverture d'admission 5 raccordée au conduit d'alimentation de la matière plastique qui se continue par un canal 6 débouchant 35 dans un compartiment cylindrique 7. On prévoit parallèlement au compartiment 7 un siège cylindrique 8 communiquant avec ce compartiment 7 par un passage 9» Le compartiment 7 contient une douille 10 et une cuvette 11 dont la base porte une bordure saillante qui s'engage dans un épaulemerit porté par 40 la paroi intérieur du compartiment 7* La douille 10 et la cuvette 11 sont 72 02876 3 2 î 32628 serrées contre cet épaulement par un tube fileté 12 vissé dans le compartiment 7 et contenant un paquet de garnitures 13 qui est traversé axiale— nient par une petite tige 14° Pour assurer l'étanchéité contra la surface extérieure de la petite tige 14 et la surface intérieure du tube fileté 12, 5 le paquet de garnitures 13 est comprimé contre la face supérieure de la douille 10 par un écrou 15 vissé dans le tube 12, avec interposition d'une crapaudineo La douille 10 et la cuvette 11 sont percées d'ouvertures périphériques respectives 16 et 17j les ouvertures 16 sont reliées entre elles par une gorge annulaire extérieure. Sa outre, la base de la cuvette 10 11 comporte une ouverture 18 dans laquelle pénètre l'extrémité de la petite tige 14» Gomme on le voit sur la figure, la cuvette 11 contient une petite bille 19 poussée contre l'extrémité de la petite tige 14 par un ressort 20. Ce ressort 20 est placé dans ton anneau 21 encastré dans le bord 15 inférieur de la cuvette 11 et muni d'ouvertures périphériques 22. La petite bille 19 fonctionne comme une soupape à sens uniqueo Quand elle se trouve dans la position indiquée sur la figure, le canal 6 communique donc par les ouvertures 16, l'ouverture 18, les ouvertures 17, avec un canal 23 qui est perpendiculaire à l'axe du siège cylindrique 8 et se 20 trouve dans le même plan iue ce dernier. On décrira maintenant les organes actifs de 1'injecteur 1, c'est-à-dire les organes qui effectuent l'expulsion de la matière plastique. Ces organes comprennent un petit piston 24 guidé dans une douille 25 introduite dans le siège cylindrique 8 et pourvue d'ouvertures périphéri-25 ques 26 qui sont reliées entre elles per une gorge annulaire extérieure et qui communiquent par le conduit 9 avec le canal d'alimentation 5° Le petit piston 24 porte une tige 27 qui sort à l'extérieur à travers un presse-étoupe du type déjà décrit, constitué par un tube fileté 28 vissé dans le siège 8 et par un paquet de garnitures 29 sur lequel un 30 écrou 30 convenablement conformé et vissé dans le tube fileté 28 agit par l'intermédiaire d'une rondelle. L*écrou 30 contient un passage 31 servant de guidage à une tige 32 sur laquelle appuie un élâaent cylindrique 33 guidé de façon à coulisser dans une pièce 34 montée en haut du corps 4. L1 élément cylindrique 33 contient une cheville 35 qui sort radia-35 lement de façoij, à pénétrer dans une fente verticale 36 de la pièce 34» La cheville 35 sort à régler la course de retour du petit piston 24, dont la position supérieure d'arrêt est déterminée par la butée réglable constituée par la vis de réglage 37 et le contre-écrou correspondant 38, contre lequel la cheville 35 vient buter. Si l'injecteur 7 est monté sur une raa-40 chine circulaire, ou machine à carrousel, le petit piston 24 est avanta 72 02876 4 2,132628 geusement commandé par 1'intermédiaire d'une came fixe agissant axialeraent sur l'élément 33» Dans ce cas, un petit galet 40 qui roule sur le profil de la came fixe est supporté par un petit axe 39 au sommet de l'élément 33, avec possibilité de rotation. Le déplacement du petit piston 24 se fait 5 contre l'action d'un ressort hélicoidal cylindrique 41 logé dans une pièce tubulaire 42 vissée dans un siège correspondant du corps tubulaire 1, coaxial au siège cylindrique 8 et formant le conduit d'injection 42 a. Une buse 43 est vissée sur la partie inférieure de la pièce 42 qui forme le conduit d'injection communiquant avec le conduit 23i La cavité axiale 10 44 cette buse contient un ressort 45 qui appuie sur une aiguille 46 formant soupapeo Sous la poussée du ressort 45» l'aiguille 46 ferme une ouverture 49 pratiquée dans le fond de la pièce 42, et empêche ainsi la matière plastique de passer dan3 la cavité 44 et de sortir par l'orifice 48 de la buse 43-quand 1'injecteur ne se trouve pas en phase active. Il 15 faut remarquer que le diamètre maxial de l'aiguille 46 est inférieur au diamètre de la cavité 44» si bien qu'il subsiste entre la surface extérieure de l'aiguille 46 et la paroi de la cavité 44 un intervalle pouvant permettre le passage de la matière plastique quand il y a autorisation d'expulsion d'une dose sur l'opercule 2. Les organes prévus pour autoriser 20 l'expulsion par 1'injecteur comprennent une douille 49 guidée coaxialement à la buse 43 et maintenue séparée de l'extrémité inférieure du corps 4 par un ressort 50 logé dan3 une cavité 51 L'injecteur qu'on vient de décrire fonctionne de la façon suivante: en situation de repos, l'injecteur se trouve dans la position représentée 30 sur la figure, dan3 laquelle la matière plastique, à l'état fondu et à basse pression (par exemple 0,2 at.) remplit le canal 6, l'intérieur de la douille 10, le canal 23 ainsi que le tube 42. La matière ne peut pas sortir de la buse 43, parce que l'aiguille 46 est appuyée par le ressort 45 contre l'ouverture 47, avec une force .supérieure à celle qui résulte de 35 la pression d'admission de la matière dans l'injecteur. Pour le dépôt d'une dose de produit dans l'opercule 2, celui-ci est soulevé par le support mobile 3 jusqu'à venir toucher la douille 49, qui se déplace relativement au corps 4 et, par l'intermédiaire du tringlage 52, 56, 53» soulève la petite tige 14* Il en résulte que la bille 19, 40 poussée par le ressort 20, peut fermer l'ouverture 18. 72 02876 5 2132628 Ehsuite le piston 24 descend sous l'action de la caâe qui agit axialeraent sur le galet 40» Quand la pression existant dans l'espace formé par le canal 23 et la pièce tubulaire 42 est suffisante pour séparer l'aiguille 46 du siège 47, il y a éjection de matière à travers l'orifice 5 48» La quantité de matière expulsée est à peu près égale au volume représenté par le produit de la section du piston 24 par la course de ce piston» Si l'opercule 2 n'est pas en place, la douille 49 conserve la même distance par rapport au corps 4» si bien que la petite tige 14» qui reste immobile et maintient la bille 19 en position basse, laisse le canal 6 en 10 communication avec le conduit 23» Le mouvement suivant du petit piston 24 a donc seulement pour effet de renvoyer vers le conduit 6 par les ouvertures 17 et 18, une quantité correspondante de matière, puisque la pression ne peut pas augmenter suffisamment pour vaincre le ressort 45 et séparer l'aiguille 46 du siège 47* 15 L'invention ainsi conçue et décrite atteint complètement les objec tifs fixés» Si particulier, comme les paquets de garnitures 13 et 29 supportent une pression égale à la pression d'admission de la matière fluide, ils ao subissent pas mie usure notable» En outre la présence de l'organe sensible, qui ne permet l'injection de matière qu'en présence 20 de l'élément récepteur, évite les pertes de matière et les salissures. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif, sans sortir du cadre de l'invention» 72 02876 6 2132628 BEVMDI GATIONS 1) Injecteur volumétrique perfectionné, destiné en particulier à débiter des doses de matière plastique fluide, et caractérisé en ce qu'il comprend un corps dans lequel sont aménagés un siège et un compartiment 5 cylindriques qui communiquent l'un avec l'autre et avec le conduit d'alimentation de la matière plastique, le corps agissant en liaison avec l'élément destiné à recevoir la dose de matière plastique de façon que la distance mutuelle entre eux puisse être réduite par déplacement de l'un par rapport à l'autre, un petit piston guidé dans le siège et action-10 né contre l'action d'organes de renvoi, une petite tige guidée dans le compartiment, cette petite tige et la tige du piston sortant à l'extérieur du corps à travers un organe d'étanchéité pour être actionnées par des organes de commande, des organes de réglage de la course du petit piston, un conduit d'injection aménagé dans le corps sous le petit piston 15 et communiquant, par un côté, avec l'extérieur à travers un orifice et par le côté opposé avec ledit compartiment par une soupape commandée par la petite tige, un obturateur installé dans ledit conduit et pouvant le fermer sous la poussée 4'organes élastiques agissant dans le sens opposé à la pression d'injection, un organe sensible pouvant déceler la présence 20 de l'élément destiné à recevoir la dose de matière, et guidé dans le corps à proximité de l'orifice contre l'action d'organes élastiques, cet organe sensible étant relié mécaniquement à l'extrémité de la petite tige qui sort du compartiment de façon à commander la soupape en position de fermeture quand l'organe sensible décèle la présence de l'élément recevant 25 la dose, ou en position d'ouverture dans le cas où ledit élément est absent. 2) Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit d'injection est formé par une pièce tubulaire vissée dans le corps, alignée avec le petit piston et contenant un ressort de renvoi 30 pour ce petit piston. 3) Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on prévoit à l'extrémité inférieure de la pièce tubulaire une buse sur laquelle est guidée une douille constituant l'organe sensible, pouvant se déplacer contre l'action d'un ressort hélicoidal logé dans une cavité 35 du corps qui est coaxiale relativement à la pièce tubulaire, cette douille étant reliée à la petite tige de commande du dispositif de soupape par un tringlage. 4) Injecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de soupape est du type à sens unique et comprend une douille 40 pourvue d'ouvertures périphériques et d'une ouverture sur le fond, et est 72 02876 7 2132628 alignée avec la petite tige de façon que cette dernière pénètre dans l'ouverture pour agir sur une "bille logée ainsi qu'un ressort dans la douille, $a "bille pouvant obturer l'ouverture si elle n'est pas attaquée par la petite tige.