Brevet FR2135204A1 — publié le 19721215

- 1 - 2135204 Le distributeur d'alimentation d'une machine de moulage par injectionJ en particulier de matières themoplastiques j est destiné, d'une parti à être raccordé au dispositif d'injection eti d'autre parti à, plusieurs moules par des porte-buse et il est réalisé 5 de manière que les porte-buse ne soient pas en contacti au moins latéralement, avec le plateau inférieur de moulageJ que le dispositif d'injection envoie la matière dans les cavités des moules par des canaux du distributeur d'alimentation, que l'étanchéité de l'embouchure des canaux soit réalisée sur les surfaces qui sont perpendiculaires à 0 la direction dans laquelle le distributeur d'alimentation est déplacé pour être dégagé des moules et que des organes de serrage exercent la force nécessaire à l'étanchéité et provoquant le déplacement des surfaces d'étanchéité de préférence dans la direction de l'axe des porte-buse. 5 Selon une disposition de réseau d * alimentation du type mentionné^ une vis de serrage montée dans un élément, formant appui fixei du dispositif distributeur d'alimentation applique la surface d'étanchéité de chaque porte-buse vissé dans le distributeur contre la surface correspondante d'étanchéité du plateau inférieur de 0 moulage. Toutefois, le préalable à ce mode de réalisation est que les surfaces d'étanchéité de tous les porte-buse et du plateau inférieur de moulage soient parfaitement planes et parallèles et que toutes les forces de serrage exercées par les vis correspondantes coôjicident. L'exactitude exigée par la fabrication de ces surfaces qui doivent 5 nécessairement être planes et parallèles est coûteuse et il est difficile d'échanger les porte-buse individuellement ou en groupes ainsi que les dispositifs d'injection qui en comprennent chacun unej individuellement ou en totalité^ car leurs surfaces d'étanchéité doivent être rectifiées après leur montage sur le distributeur d'alimentation. 0 Mais même lorsque les surfaces d'étanchéité ont été réalisées à grands frais et par des moyens techniques compliqués de manière qu'elles soient planes et parallèles les vis de serrage,dont les forces de fixation ou dont le réglage de ces forces diffèrent,risquent de provoquer des différences d'efficacité de l'étanchéité. Selon un autre mode de réa-5 lisation connu, une table classiquei par exemplej de support d'un moule en deux parties serre ce dernier contre deux porte-buse, solidarisés de manière à former un groupe uniquej du pot d'une machine de moulage par injection et la matière est d'abord injectée dans une cavité de moulage par l'intermédiaire d'un distributeur à trois voies 0 qui, à la fin de cette injection^ est réglé pour le remplissage de la 72 15460 - 2 - 2135204 seconde cavité de moulage en permettant simultanément le remplissage complémentaire de la première cavité. Ce dispositif exige aussi une grande exactitude d'ajustage des surfaces d'étanchéité^ dont résultent les graves inconvénients mentionnés,s'il est nécessaire d'éviter que 5 les pièces n'aient des défauts provenant d'une insuffisance d'injection. H faut encore mentionner que les tensions thermiques, au moinsi à l'intérieur du dispositif distributeur d'alimentation risquent de provoquer des variations de cotes qui provoquent des fuites plus ou moins grandes dans les zones d'étanchéité malgré l'usinage technique-•10 ment très exact du distributeur et des porte-buse et donc qui dégradent sensiblement l'efficacité de l'étanchéité et la qualité des pièces injectées malgré les moyens techniques très coûteux mis en oeuvre. Selon une particularité essentielle du dispositif de l'invention destiné à éliminer ces inconvénientsJ les organes de 15 serrage destinés à déplacer les éléments comportant les surfaces d'étanchéité sont manoeuvres individuellement les uns après les autres ou simultanément à plusieurs par exemple tous ensemble, en fonction d'un dispositif commandé de transmission de force, par exemple une installation hydraulique. Selon une autre particularité avantageuse 20 de l'invention, les pièces comportant les surfaces d'étanchéité sontmobiles séparément par rapport au distributeur d'alimentation dans la direction dans laquelle l'étanchéité est produite. L'invention offre l'avantage notable que les porte-busei qui comportent les surfaces d'étanchéitéJconstituent les organes de serrage dont la surface eh bout tournée à 25 l'opposé du moule correspondant constitue raie surface de piston, dans la zone d'arrivée des canaux, de sorte que la matière injectée apporte elle-même la force de serrage à chaque porte-buse individuel. L'invention permet de réaliser des dispositifs de production à bon marché et des produits peu coûteux. Elle évite 30 aux tolérances de modifier l'étanchéité qui reste certaine. Elle apporte par ailleurs les autres avantages notables que le dispositif distributeur d'alimentation n'a plus à être réalisé avec la grande exactitude qui était nécessaire antérieurement et que les porte-busei ainsi que les dispositifs d'injection sont interchangeables sans réusinage. ' 35 Finalement^ les dispositifs selon l'invention évitent les rebuts d'injection. Un autre avantage notable est que le fluide de serrage utilisé peut être la matière injectée sous pression elle-même et donc qu'il est possible d'éviter des installations techniques spéciales destinées au fluide de serrage. L'invention sera décrite plus en détail en regard 72 15460 - 3 - 2135204 des dessins annexés à titre d'exemples et sur lesquels : la figure 1 est une vue en plan d'un support de dispositif distributeur d'alimentation de quatre moules en matière plastique ; 5 la figure 2 est une vue en plan schématique d'un support de dispositif distributeur d'alimentation de six moules en matière plastique ; la figure 3 est une coupe schématique d'un dispositif individuel d'injection solidarisé d'un support distributeur 10 d'alimentation selon la figure 1 ou la figure 2; la figure b est une coupe axiale d'une variante de dispositif individuel d'injection fixé à un support distributeur d'alimentation selon la figure 1 ou selon la figure 2 et dont le porte-buse est mobile dans le sens de son axe à l'intérieur de ce support ; 15 la figure 5 d'une coupe axiale d'une autre variante de dispositif d'injection qui est logé dans le support distributeur d'alimentation et mobile dans le sens de l'axe du porte-buse. Des dispositifs k d'injection destinés à des moules individuels 3 sont disposés sur un distributeur 1 ou 2 (figures 1,2 20 et 3) d'alimentation. Chacun de ces dispositifs d'injection comprend . un porte-buse 5» dont l'extrémité extérieure comprenant le nez 6 de la buse pénètre dans une chambre 7 de chargement de la lunette 8 du moule 3 en laissant subsister un intervalle 9» Une embouchure 10 d'injection de la lunette 8 relie le nez 6 et la chambre 7 de chargement 25 à la cavité 11 du moule. Une surface d'épaulement 12 du porte-buse 5 s'applique sur la surface extérieure 13 de la lunette 8. Le porte-buse 5 du mode de réalisation de la figure 3 est vissé dans la surface du distributeur 1 ou 2 (figures 1 à 3) qui est tournée vers le moule. Ce porte-buse entoure une pièce 30 15 de guidage dont il forme un logement et la serre fixement contre le distributeur d'alimentation. Le canal lé du distributeur 1 ou 2 provient du raccord non représenté de l'extrudeuse de plastification et débouche dans des canaux 17» 18, 19» 20 etc. de distribution aux différents dispositifs k d'injection. Chacun de ces canaux de distri-35 butioni qui sont tous situés dans le distributeur d'alimentationJ débouche dans la cavité 21 qui est délimitée par l'aiguille 22, le porte-buse 5 et la pièce 15 de guidage qui comporte donc un évidement longitudinal. L'aiguille 22 de chaque dispositif k d'injection 40 comprend par ailleurs une partie comportant des gorges d'étanchéité 72 15460 - 4 - 2135204 et par laquelle elle passe par un manchon 23 logé dans un alésage 24 du distributeur 1 ou 2 dans lequel il est inséré par la surface latérale 25 tournée du côté opposé au moule. Cet alésage communique avec la cavité 21 et avec un canal distributeur 17 ou autre. Un collet 26 5 du manchon 23 est appliqué contre cette surface latérale 25 du distributeur 1 ou 2. L'extrémité arrondie de l'aiguille 22 ressort du collet du manchon 23 et s'applique bout à bout contre l'extrémité également arrondie de la tige 27 d'un piston 28. Cette tige 27» qui com-0 porte des gorges d'étanchéité, est logéej de son côtéi dans un manchon 29 qui remplit une cavité centrale 30 d'un piston 31 coulissant de son côté dans un alésage cylindrique 32 du groupe 33 de commande de l'aiguille d'injection du dispositif distributeur complet d'alimentation. De l'huile sous pression^ par exemple de 140 barsJ peut arriver par 5 un conduit 39 dans la chambre 36 subaistant entre le fond 3^ de l'alésage 32 et la surface frontale 35 du piston 31« Le piston 28 est guidé dans un alésage cylindrique 37 qui est situé face au manchon 29 dans le piston 31 et dans la chambre 38 duquel de l'huile sous pression^ par exemple aussi de 140 barsj 0 peut pénétrer par un conduit HO. Un circuit 41 d'eau est destiné au refroidissement de cette zone du groupe 33 de commande de l'aiguille d'injection. Lors de l'injection dans la cavité 11 du mouleJ la matière plastique fondueJ qui est sous une pression par exemple '■5 de l60 à 200 bars et qui passe par les cavités l6J 17 et 21 exerce une poussée sur le cône 42 de l'aiguille 22 et ouvre l'embouchure de la buse pour pénétrer dans la cavité du moule 3« Cette matière plastique passe par l'embouchure 6 de la buse de la lunette 8 et remplit la chambre foimée par l'intervalle 9 compris entre le porte-buse 5 et la 10 chambre 7 de chargement. Un calorifugeage est ainsi réalisé entre le dispositif ohauffé 4 d'injection comprenant le porte-buse 5 et la lunette 8 qui est refroidie de manière non représentée. Le groupe 33 de commande de l'aiguille d'injection est centré et fixé sur le plateau immobile 43 de support du dispositif 15 de fermeture du moule. Comme mentionné plus hautj le dispositif distributeur d'alimentation peut comprendre par exemple quatre ou six dispositifs 4 d'injection comportant des pistons 28 et 31. Ces dispositifs d'injection peuvent être amenés les uns après les autresi deux 10 à deuxi par exemple en vis à vis,ou tous ensemble à remplir des cavi 72 15460 - 5 - 2135204 tés il de moulage en nombre correspondant de préférence en fonction d'un appareil de programmation de type connu. Ainsii à la fin de ce processus de remplissage ou d'injection^ le piston 28 du dispositif correspondant d'injection est manoeuvré hydrauliquement et l'aiguille 5 22 est amenée à feimer l'embouchure 6 de la buse. A chaque fois qu'un, que plusieurs dispositifs d'injection ou que tous ces dispositifs 4 entrent simultanément en action, de l'huile sous pression est envoyée dans la chambre de tous leurs cylindres j6 et les pistons 31 poussent la surface d'appui 12 des porte-buse 5 contre la surface extérieure 10 13 de la lunette 8 en entraînant les éléments 30, 29, 23, 1 (2),5• Ainsi, une pression d'étanchéité est créée en particulier dans la zone 12, 13 de contact de surface des dispositifs 4i que l'appareil de programmation a amené à injecter de la matière plastique fondue dans les cavités 11 de moulage^ cette pression empêchant la pénétration de cette 15 matière plastique dans ces zones de contact. Si les porte-buse 5 ne comportent aucun épaulement pouvant donner lieu à la réalisation des surfaces 12 d'appuii ces dernières peuvent aussi être usinées directement sur le distributeur 1, 2 d'alimentation. 20 lorsque chaque piston 31 (figure 3) et son dispo sitif 4 d'injection sont assemblés entre un groupe unique et rigide j toutes autres conditions spatiales et fonctionnelles des pièces étant égales par ailleurs, de manière que chacun de ces groupes soit dépla-çable dans un guide 60 (figure 5 > dont les autres éléments représen-25 tés sont les mânes que ceux de la figure 3) du distributeur 1 ou 2 (voir également figures 1 à 3) sur la distance nécessaire perpendiculairement à ce distributeur^ il suffitj contrairement au mode de réalisation précédent, que l'huile sous pression n'arrive par le conduit 39 que sur les pistons 31 que les dispositifs correspondants d'in-30 jection ont amenés à envoyer de la matière plastique fondue dans les cavités 11 de moulage pour assurer l'étanchéité dans les zones 12j 13 de contact de surface. La figure 4 représente un autre exemple de réalisation de l'inventionJ dont toutes les piècesj dont la dénomination^ 35 "la réalisation^ la disposition et la fonction sont sensiblement les mêmes que celles de la figure 3» portent les mêmes références. DoncJ les seules pièces qui seront décrites plus en détail sont celles qui sont modifiées. Des parties cylindriques de même diamètre du porte-40 buse 4 et du manchon 23 du mode de réalisation de la figure 4 sont 72 15460 - 6 - 2135204 guidées dans l'alésage 24 du distributeur i ou 2 d'alimentation, de manière que le manchon' 23 soit immobilisé et que le porte-buse 5 soit mobile longitudinalement sur une certaine distancei perpendiculairement au distributeur 1 ou 2. Les boulons 45 indiqués schémati-5 quement et constituant des guides auxiliaires de la bride 44 du porte-buse 5 sur le distributeur 1 ou 2 (voir aussi figures 1 et 2) autorisent cette mobilité longitudinale. Le piston 28 est monté dans un alésage 38 convenablement orienté d'un manchon 46 logé avec sa bride 47 dans une cavité 10 correspondante étagée du groupe 33 de commande de l'aiguille d'injection sur lequel il est vissé. Le fond 48 de cette cavité forme également le fond du cylindre dans lequel un conduit 49 peut envoyer de l'huile sous pression^ par exemple de 140 barsi devant le piston 28. Les surfaces extrêmes des manchons 46 et 23 sont par ailleurs appliquées l'une 15 contre l'autre. Le manchon 23 et le porte-buse 5 sont disposés dans l'alésage 24 du distributeur 1 ou 2 à une distance qui correspond à la largeur de 1'embouchure du canal distributeur 17 ou autre dans cet alésage. Les surfaces 50 et 51 se faisant face du manchon et du porte-20 buse sont sensiblement tronconiques vers la pointe de l'aiguille. La surface 50 enveloppe donc sensiblement un tronc de cône plein et la surface 51» une cavité tronconique. Le mode de réalisation de la figure 4 a l'avantage que l'aiguille 22 est la seule à devoir être manoeuvrée par de l'huile 25 sous pression pour être fermée. La matière plastique fondue qui passe par le canal 24 et la cavité 21 du dispositif 4 d'injection et qui ouvre l'aiguille 22 en exerçant une poussée sur son cône 42 produit par contre la pression de serrage d'étanchéité dans la zone 12, 13 de contact de surface. La matière plastique agit sur la surface 51 en 30 projection du porte-buse 5« Ce dernier est mobile axialement dans le distributeur 1 ou 2 et constitue un piston recevant la poussée de la matière injectée dans le canal 24. La force de serrage créant l'étanchéité dans la zone de la surface 12 est donc une fonction directement proportionnelle de la pression d'injection de la matière dans les 35 canaux distributeurs. Le dispositif de la figure 4 peut aussi être multiple dans le dispositif distributeur de la figure 1 ou de la figure 2 pour l'alimentation de plusieurs moules en matière plastique. Les dispositifs de la figure 4 peuvent aussi être amenés à remplir les 40 cavités 11 des moules l'un après l'autrei à plusieurs simultanément 72 15460 - 7 - 2135204 ou tous ensemble. A chaque injection de chacun des dispositifs le déplacement du porte-buse 5 (51) provoque l'étanchéité de la zone 12, 13 de contact de surfaces avec pleine efficacité. Les dilatations ou retraits du distributeur 1 ou 5 2 dans son plan sont toujours plus faibles que la distance 9 séparant le porte-buse 5 st la paroi de la chambre 7 de chargement. Ainsi, dans tous les modes de réalisation des figures 3 à. 5> les forces s'exerçant dans le plan du distributeur d'alimentation ne peuvent pas se transmettre à la lunette 8. 10 En variantej il est possible de renoncer à la chambre 7 de chargement (figures 3 a 5) lorsque l'isolation thermique est techniquement bien assurée entre le porte-buse 5 et la lunette 8 et que la mobilité de ce porte-buse reste aussi parallèle à la surface extérieure 13 de la lunette. Le nez de chaque porte-buse 5 peut former 15 une saillie fermée non représentée} constituant un rempart entourant à plus grande distance l'orifice 10 d'injection de la lunette 8 et dont la surface en couronne constitue la surface d'étanchéité (analogue à la surface 12) qui est appliquée ou serrée contre la surface extérieure 13 de la lunette. La saillie en rempart conforte au moins un 20 évidement relativement plan en retrait par rapport à la surface d'étanchéité (12), du côté opposé au moule 3> et débouchant dans l'orifice 6 de la buse. Le jet de matière éjecté de l'orifice de la buse traverse dans la zone de sa section 1'évidement plan} passe directement dans l'orifice opposé 10 d'injection de la lunette 8 et rempli cet 25 évidement plan en formant une couche d'isolation thermique entre le porte-buse 5 et cette lunette 8. Cette couche d'isolation thermique . i subsiste en restant en place au moins pendant la production de la pièce injectée dans les moules 3? sans empêcher les po st-remplissages partiels. La partie de la lunette 8 contre laquelle est appliquée la 30 surface d'étanchéité (12) de la saillie correspondante formant rempart peut être constituée en manchon traversant de part en part la lunette solidarisée de cette dernière avec laquelle elle est affleurée et comportant alors l'orifice 10 d'injection. Ce manchon peut comporter au moins une gorge ou rainure périphérique constituant face à la lu-35 nette proprement dite au moins une chambre annulaire formant un autre isolant thermique empêchant pratiquement le transfert dans la lunette des petites quantités de chaleur pouvant avoir passé du porte-buse dans le manchon. En variantei ladite saillie formant rempart peut 40 aussi faire partie d'un porte-buse réuni en une pièce unique avec le 72 15460 - 8 - 2135204 distributeur 1 ou 2 et donc partant directement de ce dernier. La saillie en rempart peut aussi être usinée ou fixée pour elle-même sur le distributeur d'alimentation (surface extrême 14)} tandis que le porte-buse correspondant logé à l'intérieur de la saillie peut être 5 une pièce indépendante montée dans le distributeur} par exemple par vissage. Dans toutes ces variantes particulières} l'évidement plan du porte-buse est en retrait - comme mentionné précédemment - par rapport à la surface d'étanchéité (12) de la saillie en rempart. H va de soi que de nombreuses modifications peu-10 vent être apportées aux dispositifs décrits et représentés} sans sortir du cadre de l'invention. 72 15460 - 9 - 2135204 REVENDICATIONS 1. Dispositif distributeur d'alimentation destiné à une machine de moulage par injection} en particulier de matières theimo-plastiques} ce dispositif étant destiné à être relié d'une part au dispositif d'injection et d'autre part à plusieurs moules par des porte-buse de manière que ceux-ci ne soient pas én contact} au moins • latéralement} avec le plateau inférieur de moulage ou lunette} que des canaux du distributeur dirigent la matière du dispositif d'injection dans les cavités de moulage} que l'étanchéité de l'embouchure des canaux se produise sur des surfaces perpendiculaires à la direction dans laquelle le distributeur est déplacé pour être dégagé des moules et que des organes de serrage agissant de préférence dans l'axe des porte-buse exercent la force nécessaire à l'étanchéité et provoquant le déplacement des surfaces d'étanchéité} ledit dispositif distributeur d'alimentation étant caractérisé en ce que les organes de serrage des-tinéa à déplacer les pièces comportant les surfaces d'étanchéité sont manoeuvrés individuellement les uns après les autres ou simultanément à plusieurs} par exemple tous ensemble} en fonction d'un appareillage commandé de transmission de force} par exemple d'une installation hydraulique. 2. Dispositif distributeur d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pièces comportant les surfaces d'étanchéité sont des éléments particuliers} mobiles par rapport au distributeur d'alimentation dans la direction assurant l'étanchéité « 3. Dispositif distributeur d'alimentation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les porte-buse sur lesquels les surfaces d'étanchéité sont disposées constituent des organes de serrage} dont les surfaces d'appui tournées du côté opposé aux moules sont constituées dans la zone d'arrivée des canaux en surfaces de piston,de manière que la matière injectée apporte elle-^nême la force de serrage à chaque porte-buse individuel. 4. Dispositif distributeur d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3» comportant des obturateurs à aiguille des porte-buse} caractérisé en ce qu'un"organe coaxial de poussée de l'obturateur à aiguille du porte-buse est affecté à chacun desdits organes de serrage.