Brevet FR2152932A1 — publié le 19730427

La présente invention concerne un procédé pour le moulage par injection d'articles ayant une surface projetée fermée importante, par exemple des assiettes, en utilisant une machine à mouler par injection et au moins un moule dont les deux moitiés peuvent être déplacées l'une par rapport à l'autre pour l'ouverture et la fermeture dans une direction perpendiculaire à la surface projetée, la machine à mouler par injection ayant un mécanisme de fermeture pouvant être déplacé dans la direction axiale pour provoquer le mouvement relatif des moitiés du moule, et un dispositif d'injection pour injecter la matière plastique rendue fluide dans cette direction axiale. Par des procédés antérieurs, les articles son#t moulus individuellement quand les dimensions projetées de l'article devant être moulé sont relativement grandes et fermées, parce que,dans ce cas,il est impossible de loger chaque canal d'injection pour un second étage et chaque étage suivant éventuel à l'intérieur des limites du moule. L'invention a par suite pour objet un procédé permettant la production d'un nombre important de produits relativementtlarges de forme fermée en utilisant des moules et des plaques de serrage des moules de dimensions limitées dans la machine à mouler par injection, et un dispositif d'injection n'ayant pas à être ajusté transversalement à la direction de fermeture de la machine à mouler par injection. Dans ce but, le procédé selon l'invention est caractérisé par la production de plusieurs articles simultanément dans plusieurs cavités d'un moule disposées les unes derrière les autres dans la direction axiale, la matière plastique rendue fluide étant injectée simultanément dans les cavités du moule à travers une ligne d'injection située au moins partie lement à l'extérieur du moule et s'étendant autour d'au moins une cavité du moule. L'invention a aussi pour objet-un outil auxiliaire universel pour les machines à mouler par injection du type considéré, cet outil étant constitué par une ligne d'injection chauffée, pour la mise en oeuvre du procédé, cette ligne étant caractérisée par un élément de raccordement pouvant être connecté à une buse d'injection orientée axialement de la machine à mouler par injection, un élément intermédiaire situé à l'extérieur du moule et au moins un élément d'alimentation s'étendant dans le moule perpenRdiculairement à la direction axiale. L'invention a aussi pour objet un moule adapté spécialement pour la mise en oeuvre du procédé. Le moule est caractérisé par plusieurs cavités, chacune ayant une surface projetée fermée importante, étant disposé les unes à la suite des autres dans la direction de fermeture axiale #du moule. Des moules à étages pour le moulage par injection d'articles sont bien entendu connus. Cependant, les dimensions de la surface projetée sur un plan vertical perpendiculaire à l'axe de la machine à mouler par rapport aux dimensions extérieures du moule sur le même plan vertical sont très petites pour les articles produits par ce procédé antérieur, de Sotte qu'il n'y a aucune difficulté pour disposer dans le moule chaque canal d'injection s'étendant vers le second étage et les étages consécutifs éventuels. Souvent, chaque étage comporte plusieurs cavités, le canal d'injection pour le second étage pouvant d'étendre à travers le premier étage. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique en élévation et partiellement en coupe d'une machine à mouler par injection adaptée pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, - la figure 2 est une coupe suivant la lign#e Il-Il de la figure 1, - la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2, - la figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 2, - la figure 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la figure 2, - la figure 6 est une vue en plan de la partie indiquée par la flèche VI de la figure 3, et - la figure 7 est une vue en plan de la partie indiquée par la flèche VII de la figure 3. La machine à mouler par injection représentée sur la figure 1 comprend un bâti 80 ayant des tiges de guidage 81 et un appareil dtinjection 82 fixé rigidement au bâti 80 et comportant une buse d'injection 83 orientée axialement suivant l'axe 84. Le moule utilisé par le procédé selon l'invention comporte les éléments suivants : une plaque intermédiaire 45, une plaque d'espacement 9, une plaque support 8, une moitié de moule 2, deux moitiés de moule 1, la, une moitié de moule 2a et une plaque support 3. Une plaque intermédiaire 45 est fixée rigidement à une plaque de montage 91 du bâti 80 par des brides 90 et des vis 87. La plaque support 3 à laquelle est fixée la moitié de moule 2 est fixée rigidement par des brides 92 et des vis 93 à une plaque de serrage 94 qui est guidée par les tiges 81 et qui peut être déplacée par le mécanisme de fermeture 85, 88 parallèlement à l'axe 84. La moitié de moule 2 représentée à droite est refroidie par des canaux de refroidissement 69 et elle est forcée contre la plaque support 8 par la plaque d'entourage 7. La plaque 7, la plaque support 8, la plaque d'espacement 9 et la plaque intermédiaire 45 sont assemblées par des vis 48. Ces plaques sont munies de broches de guidage à ajustage serré 46 et de broches d'ouverture 49 chargées par des ressorts 66. Les broches de guidage 46 guident l'ensemble des plaques d'entourage 5 et 6 fixées l'une à l'autre par des vis 42, cet ensemble forçant les deux moitiés 1 et la du moule l'une contre l'autre. La moitié de moule 2a représentée à gauche est refroidie par des canaux de refroidissement 69 et est forcée contre la plaque support 3 par la plaque d'entourage 4 qui est fixée à la plaque support 3 par des vis 41. Ces plaques comportent des broches de guidage à ajustage serré 38 qui guident l'ensemble des moitiés 1 et la du moule et leurs plaques d'entourage 5 et 6. Les broches de guidage 38 comportent chacune une rainure circulaire 53 qui se trouve à l'intérieur de la plaque d'entourage 5 quand le moule 89 est fermé.Une bille 54 chargée par un ressort est engagée dans la rainure circulaire 54. Les moitiés de moule 1 et la et leurs plaques d'entourage 5 et 6 comportent des passages pour un élément d'alimentation 73 dont la plus grande partie est isolée thermiquement des moitiés 1 et la du moule par des rainures 28 contenant de l'air. A l'intérieur des moitiés 1 et la du moule#,1'élément d'alimentation 73 est muni d'éléments injecteurs 32 vissés et dirigés axialement, l'un dans chaque moitié de moule. Des cônes d'injection 31 sont disposés autour des éléments injecteurs 32 mais sont séparés de ceux-ci par des espaces annulaires 22 qui contiennent de la matière plastique et éventuellement de l'air résiduel quand le moule 89 est utilisé, afin que les éléments injecteurs 32 soient isolés thermiquement des moitiés 1 et la qui sont refroidies. Les éléments injecteurs 32 et les cônes d'injection 31 comportent des petits orifices 21 et 23 pour le passage de la matière plastique rendue fluide. L'élément d'alimentation 73 est fermé par les cônes d'injection 31 et par des broches d'espacement 15. Des éléments chauffants 63 en forme de tiges sont disposés dans des alésages de l'élément d'alimentation 73. Un élément de raccordement 62 est vissé dans la partie située à l'extérieur de l'élément d'alimentation 73 et une bande chauffante 65 est fixée autour de l'élément de raccordement. A son extrémité distante de l'élément d'alimentation 73, l'alésage 20 du raccord 62 comporte une partie étroite 29.La plaque d'espacement 9 comporte un passage 26 pour un élément, d'alimentation 14 dont la plus grande partie est isolée thermiquement de la plaque intermédiaire 45, de la plaque d!espacement 9 et de la plaque support 8 par des rainures 16 contenant de l'air, la pièce 9 étant maintenue par une bague de centrage 11, une rondelle de centrage 13, une broche d'espacement 15 et une vis de blocage 18. Un raccord 12 est vissé près de l'extrémité inférieure de l'élément d'alimentation 14 et il porte contre la buse d'injection 83 de l'appareil d'injection 82 de la machine à mouler par injection. Des éléments chauffants en forme de tige 63 sont disposés dans des alésages de l'élément d'alimentation 14. Un élément de guidage 24 portant une bande chauffante 65 à sa surface extérieure est vissé près de 1'extrémité supérieure de l'élément d'alimentation 14.Un piston tubulaire creux 25 peut être déplacé télescopiquement à ajustage serré dans l'élément de guidage 24. A son extrémité distante de l'élément d'alimentation 14, l'alésage 23 du piston 25 comporte une partie étrécie 34. Un dispositif élastique constitué par des ressorts du type rondelle Belleville agissant sur un rebord 17 du piston 25 assure que, quand le moule 89 est fermé,le clapet 25 soit forcé contre le raccord 62. Une tige filetée d'appui 30 assure que, quand le moule 89 est fermé, la partie extérieure de ltélément d'alimentation 73 soit supportée de façon réglable par la plaque support mobile 3 de la machine à mouler par injection La tige 30 a pour but de résister à la force exercée par le piston 25 pendant l'injection.L'ensemble constitue un élément intermédiaire de commande d'injection maintenu étanche de façon satisfaisante à l'extérieur du moule 89. Il est avantageux de guider la matière plastique à l'extérieur du moule 89,eh particulier dans le cas de la machine à mouler par injection considérée, par exemple, parce qu'il n'y a pas de place pour un moule 89 plus grand du fait que l'espace est limité aussi par les tiges de guidage 81. Les moitiés de moule 1, la, 2, 2a comportent des éjecteurs à ressorts 36 commandés à travers des conduits d'air comprimé 95. En partant du moule 89 fermé, le fonctionnement est le suivant. La matière plastique rendue plastique est injectée à travers la buse d'injection 83 et la ligne d'injection comportant le raccord 12, l'élément d'alimenta^ tion chauffé 14, l'élément de guidage chauffé 24 avec son piston 25, le rac cord chauffé 62, l'élément d'alimentation chauffé 73 et les éléments injecteurs 32, cette ligne étant en partie à l'extérieur du moule 89 autour de la cavité 19 de droite du moule, la ligne d'injection étant prolongée par les orifices 23 des cônes d'injection 31 jusqu aux cavité-s 19 du moule. Pendant l'injection, le piston creux 25 est forcé entre le raccord 62. à la fois par les ressorts 35 et par la pression exercée par la matière plastique à l'état fluide. Après l'injection et le refroidissement, l'ensemble 10 des moitiés de moule refroidi par les canaux de refroidissement 69 est ouvert, la cavité 19 de droite étant ouverte en 'premier par les broches d'ouverture à ressort 49 et l'autre cavité étant verrouillée par les billes à ressort 54 engagées dans les rainures 53 des broches 38'. La cavité 19 de gauche est ouverte ensuite du fait que la plaque support 3 portant la moitié de moule 2a et les broches de guidage 38 est forcée vers la gauche par le vérin 85 et par le fait que, l'ensemble formé par les moitiés 1 et la et les plaques 5, 6 ne peut avoir qu'un déplacement limité dans la direction des broches de guidage 46.De ce fait, les mécanismes de verrouilla-ge à billes sont déclenchés. Les articles finis, par exemple des assiettes, sont éjectés par l'envoi d'air comprimé à travers les conduits 95 des moitiés 1 et la du moule aux éjecteurs 36. Quand la cavité 19 de droite du moule est ouverte, le piston coulissant 25 est écarté du raccord 62 d'une certaine distance en arrière par les ressorts 35. L'augmentation résultante du volume situé derrière le piston coulissant 25 de l'élément de guidage 24 empêche la sortie de matière plastique. La partie retrécie 34 de l'a lé- sage 39 du piston 25 contribue aussi à cette action. Le raccord 62 comporte un orifice retréci pour la même raison. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes sans que l'on sorte de son cadre. R-E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé pour le moulage par injection d'articles ayant une surface projetée fermée importante tels que des assiettes en utilisant une machine à mouler par injection et au moins un moule dont les deux moitiés peuvent être déplacées l'une par rapport à l'autre pour l'ouverture et la fermeture dans une direction axiale perpendiculaire à la surface projetée, la machine à mouler comportant un mécanisme de fermeture pouvant être déplacé dans la direction axiale pour provoquer le mouvement relatif des moitiés du moule et un appareil injecteur pour injecter la matière plastique rendue fluide dans la direction axiale, caractérisé par la production simul tanée de plusieurs articles dans plusieurs cavités du moule disposées les unes à la suite des autres dans la direction axiale, la matière plastique rendue fluide étant injectée simultanément dans les cavités du moule à travers une ligne d'injection chauffée située au moins partiellement à l'extérieur du moule et s'étendant autour d'au moins une cavité du moule. 2. Ligne d'injection chauffée pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée par un élément de raccordement pouvant être raccordé à une buse d'injection orientée axialement de la machine à mouler par injection, un élément intermédiaire situé à ltextérieur du moule, et au moins un élément d'alimentation s'étendant dans le moule perpendiculairement à la direction axiale. 3. Ligne d'injection selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'élément d'alimentation porte deux éléments injecteurs orientés dans la direction axiale dans des sens opposés. 4. Ligne d'injection selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que l'élément intermédiaire situé à l'extérieur du moule comporte un piston creux coulissant pouvant coulisser télescopiquement sur une distance prédéterminée et qui, quand le moule est fermé, porte sous l'action d'un dispositif à ressorts contre un élément de raccordement de l'élément intermédiaire de la ligne d'injection. 5. Moule pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par plusieurs cavités de moulage ayant une surface fermée projetée importante et disposées les unes à la suite des autres dans la direction axiale de fermeture du moule.