Brevet FR2128328A1 — publié le 19721020

La présente invention concerne le groupe d'injection d'une machine à mouler par injection, comprenant une vis alimentaire rotative dans un cylindre de plastification et au moins deux cylindres hydrauliques d'entraînement appuyés au support du groupe d'injection, l'un au moins de ces cylindres servant à l'injection de la matière synthétique plastifiée dans le moule, et un autre cylindre au moins servant au déplacement axial du groupe d'injection (par exemple pour l'amener au moulejl Dans les presses d'injection connues de ce genre, le support est constitué par des longerons sur lesquels se déplacent axialement un pont portant le cylindre de plastification et un pont portant la vis alimentaire (cf. brevet allemand 1.261.309). En prenant l'état connu de la technique comme point de départ, la présente invention a pour but de réaliser un groupe d'injection du genre précité (en particulier quand il n'est 'fixé au groupe de fermeture du moule qu'à l'extrémité avant de son support mais qu'il est librement supporté par ailleurs), à écoulement forcé central et de construction simple, pouvant être reçu par le plateau porte-moule dans les meilleures conditions statiques, c'est-à-dire sans oscillations transversales ni vibrations, même si son poids est relativement élevé. Pour atteindre ce but, le support selon l'invention est constitué par un cylindre qui, avec Tin piston creux portant le cylindre de plastification et comprenant une pièce tubulaire, constitue le cylindre hydraulique assurant le déplacement axial du groupe d'injection, ledit piston creux abritant un piston relié coaxialement à la vis alimentaire, avec lequel il constitue le cylindre hydraulique' moteur d'injection de matière plastique dans le moule. Le cylindre servant de support sera avantageusement muni, à son extrémité avant, d'organes de fixation directe du groupe d'injection, par exemple au plateau portant le demi-moule fixe. Un groupe d'injection selon l'invention pourra être fixé en porte-à-faux (par exemple, en saillie) à un plateau porte-moule constituant les cylindres de pression du groupe de fermeture du moule. Un détail de l'invention prévoit que le piston creux 72 04855 2 2128328 est formé par un tube sur la paroi latérale duquel font radia-lement saillie deux bourrelets servant à fixer le joint d'étan-chéité du piston. L'invention va être décrite ci-après en se référant aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples, et dans lesquels : - la figure 1 est une vue de dessus, en coupe longitudinale, du groupe d'injection selon l'invention, joint au bloc-cylindres d'un groupe de montage du moule; - la figure 2 est un schéma à plus petite échelle représentant le groupe d'injection de la figure 1; - les figures 3 et 4 sont des vues avant et arrière, respectivement, du bloc-cylindres portant le groupe d'injection; et - les figures 5 et 6 sont des vues semblables à celles des figures 3 et 4, représentant une variante du bloc-cylindres. Le support unique du groupe d'injection est constitué par un cylindre 5 portant une bride 5' saillant de sa face frontale 45. Un épaulement annulaire servant au centrage est ménagé entre la face frontale 45 et la bride 5'. Cet épaulement annulaire coopère avec une surface de centrage cylindrique 39 du plateau porte-moule 1 constituant les cylindres de pression (bloc-cylindres). On entend par cylindres de pression les cylindres hydrauliques d'entraînement établissant la pression de verrouillage du moule 31 » 32. Comme on le voit sur la figure 2, le demi-moule fixe 32 s'adosse à la face frontale du plateau porte-moule 1. Le demi-moule mobile 31 est porté par un plateau 3 porté par les tiges de piston 2 des cylindres de pression. La surface cylindrique de centrage 39 constitue l'entrée du conduit 40 par lequel le cylindre de plastification 10, 11, 13 traverse le bloc-cylindres. Dans l'exemple représenté, le groupe d'injection est joint par la bride 5' à la face frontale arrière du bloc-cylindres, mais on peut imaginer que le cylindre 5, servant de support au groupe d'injection, pourra être fixé d'une autre façon au groupe de serrage du moule, par exemple aux cylindres hydrauliques d'entraînement 6 raccordés coaxialement aux cylindres de pression et servant, à ouvrir et, éventuellement aussi, à fermer le moule. Si le groupe d'injection doit travailler dans le plan 72 04855 3 2128328 de joint du moule, lè cylindre 5» servant de support, peut, par exemple, être centré sur un organe de centrage annulaire d'un chariot monté dans des guides placés sur un des grands côtés du bloc-cylindres (non représenté). 5 Le cylindre 5 et son piston creux 8, 20-22 portant le cylindre de plastification 10 muni de manchons chauffants 11 et d'une buse 13 et comprenant un tube 8, constitue le cylindre hydraulique d'entraînement assurant le déplacement axial du. groupe d'injection. Le piston creux contient un piston 16 relié 10 coaxialement à la vis alimentaire. Ce piston 16 constitue, avec la partie tubulaire 8 du piston creux 8, 20-22 lui servant de cylindre, le mécanisme d'entraînement hydraulique d'injection de matière synthétique dans le moule. Le piston creux 8, 20-22 comporte en outre une partie accessible à de l'huile sous pres-15 sion, formée de deux bourrelets annulaires 21, 22 saillant ra-dialement de l'enveloppe du tube 8, et d'un joint de piston 20 maintenu par ces bourrelets. Le cylindre 5 présente une partie a de diamètre intérieur plus grand constituant, entre la surface latérale du tube 20 8 et la face interne du cylindre 5, l'espace cylindrique 42 du cylindre hydraulique d'entraînement pour le déplacement axial du groupe d'injection. Le piston creux 8, 20-22 est guidé par la surface latérale de son tube 8 dans la partie restante b du cylindre 5 et par la bague d'étanchéïté 7. La lubrification des 25 surfaces glissantes du piston creux s'effectue automatiquement par l'huile sous pression pénétrant dans l'espace cylindrique avant par le conduit 43 du fait que le joint annulaire 46 permet le passage de faibles quantités d'huile. Le cylindre de plastification 10 du groupe d'injection 30 vient s'ajuster dans l'extrémité avant, munie d'un conduit de refroidissement 9, de la partie tubulaire 8 du piston creux. A sa partie arrière, le tube 8 du piston creux B, 20-22, servant de chambre cylindrique au cylindre hydraulique d'entraînement pour l'injection de la matière synthétique, est obturé par une 3> pièce en forme de pot 23 constituant, avec un piston 29 indirectement raccordé à la vis alimentaire 12, un troisième système hydraulique (cylindre de détente). Une clavette 31, s'engageant dans une rainure longitudinale du cylindre 5, empêche la rotation du piston creux. La 40 rotation du piston 29 est de même empêchée par une clavette 30 72 04855 4 2128328 de la pièce 23 pénétrant dans une rainure longitudinale de ce piston 29. Le mécanisme d'entraînement en rotation 34 et son carter 35 sont fixés à la partie arrière du piston 29. Le couple de rotation du mécanisme 34 est transmis à la vis alimentaire 12 5 depuis l'arbre secondaire de ce mécanisme par un accouplement 33, un axe de transmission 17 à bride d'entraînement 17' et un accouplement 32. Les clavettes d'entraînement 28 réalisent l'accouplement rigide de l'arbre secondaire du mécanisme de rotation 34 par l'intermédiaire de l'accouplement 33. Le piston creux 29 10 du cylindre de détente 23, 29 est réuni au piston 16 par la tige de piston creuse 16' de façon à former une unité mobile. Le palier de support 18 sert à porter l'axe de transmission 17. Lors de la course d'injection, la poussée du piston 16 est transmise à la bride 17* de l'axe de transmission 17 par le palier de 15 butée 19. Comme on le voit sur les figures 3 et 5, la partie frontale avant 4 du bloc-cylindre 1, recevant le demi-moule fixe 32, est pourvue de trous de fixation, sur la partie frontale arrière du bloc-cylindres, on voit les trous de fixation servant 20 au montage du cylindre 5 portant le groupe d'injection (figure 4 et 6). Le fonctionnement du groupe d'injection est le suivant; Le groupe d'injection représenté à la figure 1 se trouve à un moment du cycle opératoire où l'injection vient de 25 s'effectuer. Après exécution de l'injection, le mécanisme d'entraînement en rotation 34 de la vis alimentaire est mis en marche. La matière plastifiée s'accumule devant la vis alimentaire 12 qui recule sous l'effet de la pression engendrée par cette accumulation. Quand une quantité suffisante de matière plasti-33 fiée s'est accumulée, la chambre cylindrique 27 du cylindre de détente 23, 29 reçoit de l'huile sous pression par la lumière d'admission 25. Une légère rétraction du piston 29 qui entraîne avec lui la vis alimentaire 12, fait disparaître la pression d'accumulation dans la matière plastique se trouvant devant la 35 vis alimentaire et cette matière est décomprimée. Cette décompression empêche la matière plastique de s'échapper par la buse 13, ouverte en permanence, quand le cylindre de plastification se sépare du moule. Cette rétraction s'effectue en envoyant de l'huile 40 sous pression dans la partie avant de la chambre cylindrique 42 72 04855 5 2128328 du système hydraulique 5» 8, 20-22 par la lumière d'admission 43, et elle interrompt le contact thermique entre la buse 13 et le moule. Pour amener le groupe d'injection en position de tra-5 vail, on envoie de l'huile sous pression dans la partie arrière de la chambre cylindrique 42 du même système hydraulique par la lumière d'admission 44. Quand le groupe a atteint sa position avant, on injecte la matière synthétique en envoyant un fluide comprimé dans la chambre cylindrique 26 du cylindre d'injection 10 8, 16 par le conduit d'admission 24, de sorte que la vis alimentaire, poussée par le mouvement axial du piston 16, gagne la position représentée à la figure 1. Le groupe d'injection selon l'invention convient au travail des thermoplastes, des duroplastes et des élastomères. 72 04855 6 2128328 REVENDICATIONS 1. - Groupe d'injection de machine à mouler par injection comprenant une vis alimentaire rotative dans un cylindre de plastification et au moins deux cylindres hydrauliques d'entraî- 5 nement appuyés au support du groupe d'injection, l'un de ces cylindres servant à l'injection de la matière synthétique plastifiée dans le moule, et un autre cylindre servant au déplacement axial du groupe d'injection (par exemple, pour l'amener au moule), caractérisé en ce que le.support du groupe d'injection 10 est constitué par un cylindre qui, avec un piston creux portant le cylindre de plastification et comprenant une pièce tubulaire, constitue le cylindre hydraulique assurant le déplacement axial du groupe d'injection, ledit piston creux abritant un piston relié coaxialement à la vis alimentaire, avec lequel il consti- 15 tue le cylindre hydraulique moteur d'injection de matière plastique dans le moule. 2. - Groupe d'injection selon la Revendication 1, caractérisé en ce que le cylindre-support présente à son extrémité avant des organes de fixation directe du groupe d'injection, 20 par exemple au plateau portant le demi-moule fixe. 3. - Groupe d'injection selon l'une quelconque des Revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le cylindre-support présente une bride légèrement en retrait de sa face frontale,et que 1'épaulement annulaire formé entre ladite face frontale et 25 ladite bride sert d'organe de centrage. 4. - Groupe d'injection selon la Revendication 3, caractérisé en ce que 1'épaulement annulaire coopère avec une surface cylindrique de centrage du plateau porte-moule constituant les cylindres de pression (bloc-cylindres), ladite surface de 30 centrage constituant l'accès au passage par lequel le cylindre de plastification traverse le bloc-cylindres. 5. - Groupe d'injection selon l'une quelconque des Revendications 1, 2 , 3 ou 4, caractérisé en ce que le piston creux est constitué par une pièce tubulaire et par deux bourre- 35 lets annulaires, saillant radialement de la surface latérale de ladite pièce tubulaire, et un joint de piston maintenu par les-dits bourrelets. 6. - Groupe d'injection selon l'une quelconque des . Revendications 1, 2, 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que le cylin- 40 dre-support possède une partie de diamètre intérieur plus grand 72 04855 7 2128328 dans laquelle les espaces cylindriques du cylindre hydraulique provoquant le déplacement axial du groupe d'injection sont délimités d'une part par la surface latérale de la pièce tubulaire et d'autre part par la surface interne dudit cylindre-support. 7. - Groupe d'injection selon l'une quelconque des Revendications 1, 2, 3» 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que le piston creux est guidé par le glissement de sa partie tubulaire sur la surface interne de la partie du cylindre-support de plus petit diamètre intérieur et sur la bague d'étanchéité fermant ledit cylindre. 8. - Groupe d'injection selon la Revendication 7, caractérisé en ce que la lubrification des surfaces de glissement du piston creux est assurée automatiquement par de l'huile sous pression pénétrant dans l'espace cylindrique avant du cylindre hydraulique par une lumière d'admission correspondante, le joint annulaire de la pièce tubulaire du piston creux permettant le passage de faibles quantités d'huile. 9. - Groupe d'injection selon la Revendication 8, caractérisé en ce que le cylindre de plastification du groupe d'injection vient s * ajuster dans l'extrémité avant, munie d'un conduit de refroidissement, de la pièce tubulaire du piston creux. 10. - Groupe d'injection selon l'une quelconque des Revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9, caractérisé en ce que la pièce tubulaire du piston creux servant de chambre cylindrique au cylindre hydraulique d'entraînement pour l'injection de la matière synthétique est obturée à sa partie arrière par une pièce en forme de pot constituant, avec le piston indirectement raccordé à la vis alimentaire, un troisième système hydraulique (cylindre de détente). 11. - Groupe d'injection selon la Revendication 10, caractérisé en ce que le mécanisme d'entraînement en rotation, monté à la partie arrière du piston du cylindre de détente immobilisé en rotation par des clavettes, est relié à la vis alimentaire par un axe de transmission placé dans l'axe d'injection du groupe d'injection. 12. - Groupe d'injection selon l'une des Revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que le piston du cylindre de détente est joint au piston relié coaxialement à la vis alimentaire par une tige de piston creuse de ce dernier piston de façon à former une unité de mouvement.