Brevet FR2201970A1 — publié le 19740503

La présente invention concerne une presse pour le moulage, dit par transfert ou par injection, de pièces en matière plastique comportant des prisonniers. Ainsi qu'il est bien connu, les presses utilisées actuellement pour le moulage de pièces en matières plastiques sont munies de moules formés de matrices supérieures et inférieures qui sont fixées à la presse. Par suite, pour produire des pièces comportant des prisonniers, il est nécessaire de placer ces prisonniers métalliques dans les cavités des moules pendant que ces moules sont ouverts, après quoi les moules sont fermés sous pression et un piston provoque ensuite l'injection de la matière plastique qui devient fluide et remplit la cavité de moulage. Après un temps convenable pour le durcissement, le moule est ouvert et la pièce terminée est extraite du moule. D'autres prisonniers sont ensuite placés dans les cavités du moule ouvert, et un nouveau cycle de moulage analogue à celui décrit ci-dessus est effectué pour produire une nouvelle pièce. Au cours de la production pour obtenir de telles pièces, le temps nécessaire pour préparer le cycle suivant de moulage représente un pourcentage considérable, la presse restant inactive pendant ce temps. En outre, dans le cas où il est nécessaire de produire des pièces d'une autre forme, les matrices du moule doivent être changées, cette opération demandant aussi un temps considérable. La présente invention a pour objet une presse pour le moulage par transfert de pièces en matières plastiques, cette presse étant munie d'outils de moulage non fixés à la structure de la presse, mais étant interchangeables, afin d'éviter les inconvénients mentionnés ci-dessus. A cet effet, la presse selon l'invention pour le moulage, par transfert, des résines synthétiques, comportant deux plateaux chauffants mobiles l'un par rapport à l'autre dans la direction axiale et un piston pour injecter la matière plastique, est caractérisée en ce qu'une structure est fixée à l'un des deux plateaux pour recevoir un outil de moulage mobile par rapport aux plateaux et à la structure, cet outil de moulage comportant un alésage pour le passage du piston et comportant à l'intérieur une chambre d'injection, une chambre de moulage et un canal d'alimentation entre les deux chambres. 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 perspective d'une presse selon un mode de mise en oeuvre de l'invention avec le panneau de commande, le mécanisme de translation avec les outils de moulage,et le groupe de commande hydraulique. La figure 2 est une vue en élévation latérale et partiellement en coupe de la presse de la figure 1. La figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2. La figure 4 est une vue en perspective de l'outil de moulage représenté sur la figure 5. Les figures 5 et 6 représentent en perspective, le moule de la figure 4, dans deux positions différentes. La figure 7 est une coupe verticale d'une partie de l'outil de moulage de la figure 4 contenant la pièce en matière plastique, avec les éjecteurs en position de repos. La figure 8 est une coupe verticale montrant la pièce éjectée du moule par les éjecteurs. Ia figure 9 est une coupe verticale du mécanisme de translation de la figure 1. La figure 10 est une coupe suivant la ligne X-X de la figure 9. La figure 1 représente une presse 1 selon l'invention montée sur un bâti 2 qui porte un panneau de-commande 3 et un mécanisme de translation 4. Deux outils de moulage 5 sont montés sur le mécanisme de translation 4. Le bâti 2 supporte aussi dans sa partie inférieure un groupe de commande hydraulique 6 qui comporte un moteur asyn chrone 7, des électro-vannes 8 et deux manomètres 9 et 10. La presse 1 comporte un bloc inférieur 11 et un bloc supérieur 12 (figures 2 et 3) Le bloc supérieur est supporté par deux colonnes 13. Un plateau circulaire 14 mobile axialement et flottant est logé dans le bloc inférieur 11. Dans ce plateau est intercalée une couche de matière isolante 15 et sur sa partie supérieure est fixée une structure 16 dans laquelle est logé le moule mobile 5. Cette structure 16 comporte des guides latéraux 17 qui sont allégés par des évidements centraux de la façon présentée sur la figure 3, la structure comportant aussi une partie saillante 18 formant une butée pour le moule mobile 5. Le plateau mobile 14 peut être déplacé hydraulique ment vers le haut par un piston 19 logé dans une chambre cylindrique 20 du bloc inférieur 11, un joint d'étanchéité annulaire 21 entourant le piston 19. La course verticale du plateau 14 est limitée par une,zis 22 fixée au côté inférieur du plateau 14 et dont la tête vient buter contre la surface supérieure 23 d'un évidement du bloc 11. Un corps de vérin 25 est fixé dans uneWcavité du bloc supérieur 12, ce corps de vérin contenant un piston 27 mobile verticalement et auquel est fixé un autre piston 28. Les pistons 27 et 28 sont déplacés hydrauliquement par de l'huile sous pression envoyée à travers un tuyau 31. Deux joints d'étanchéité 32 et 33 entourent respectivement les pistons 27 et 28. Un plateau fixe circulaire 34 est fixé au côté inférieur du bloc 12 en étant séparé de celui-ci par une couche de matière isolante 35. Le piston 28 peut coulisser dans un alésage 3 du plateau 34, de la couche de matière isolante 35, du bloc 12 et du corps de vérin 25. Les figures 4,5 et 6 représentent l'outil de moulage ou moule mobile 5. Le moule 5 comporte une partie supérieure 37 et une partie inférieure 38 ayant la forme de parallélépipèdes rectangles. La partie supérieure 37, à laquelle est fixée une poignée 41, comporte un alésage 42 traversant cette partie et à travers lequel est introduite la pastille ou la poudre de matière plastique. La partie 37 est munie d'un élément amovible 43 qui comporte sur le côté inférieur (figure 6) une cavité 44 formant la partie supérieure de la chambre de moulage. Une rainure 45 constituant la partie supérieure du canal d'alimentation pour la matière plastique à l'état fluide relie l'alésage 42 à la cavité 44. la survie inférie.;re 38 rie l'outil de soulage 5 est munie aus sMde la façon représente sur la figure 6 d'un élément amovible 46 comportant une cavité 47 formant la partie inférieure de la chambre de moulage. Les parties amovibles ou matrices 43 et 46 comportent aussi des évidements 48 et 49, respectivement, dans lesquels sont placés les prisonniers métalliques pour les pièces devant être moulées en matière plastique. La partie inférieure 38 comporte une cavité circulaire 50 qui avec l'alésage 42 forme une chambre d'injection, l'alésage 42 et la cavité 50 étant coaxiaux. La cavité 50 communique avec la cavité 57 à travers une rainure 51 qui constitue la partie inférieure du canal d'alimentation et dont les bords concordent avec ceux de la rainure 45. Les parties 37 et 38 sont reliées par une charnière 52 dont une partie 53 est fixée à la partie supérieure 37 par des vis 54 et dont la partie 55 peut coulisser verticalement entre deux guides latéraux 56 fixés à la partie 38. La partie 55 de la charnière 52 peut être déplacée par une came 57 fixée sur un arbre 58 dont l'autre extrémité est fixée à un levier 59. Une autre came 61, fixée sur l'arbre 58 du même côté que le levier 55 fait coulisser un coulisseau ou poussoir 62 entre deux guides 63 fixés à la partie 38. Pour les positions représentées sur les figures 4 et 5, le poussoir 62 est en contact contre la surface inférieure de la partie 37. La partie supérieure 37 est munie sur le côté inférieur de deux goujons 64 (figure 6) qui sont engagés dans des trous de centrage 65 quand le moule est fermé. Un côté de la partie inférieure 38 comporte aussi deux trous 66. La partie 38 et la matrice amovible 46 contiennent des pistons éjecteurs 68 (figures 7 et 8). Ces éjecteurs sont guidés par des douilles 69 et des alésages 70 d'une plaque 71 et ils peuvent pénétrer dans la cavité 47 (figure 8). Des ressorts hélicol- daux 73 entourent des tiges de centrage 74 entre la plaque 71et une plaque 72. Ces tiges 74 portent sur une plaque 75 qui est fixée par des vis 76 à la partie inférieure 38. te mécanisme de translation 4 (figures 9 et 10) comporte une structure support 81 d'une longueur convenable ayant une section transversale en U et sur laquelle des galets 82 sont montés pour permettre la translation du plateau support 83 par rapport à la structure 81. Le plateau 83 comporte sur le côté supérieur des guides latéraux 84 et des bossages 85 qui permettent le positionnement exact de l'outil de moulage mobile 5. Chaque bossage 85 est muni de goujons 86 qui coopèrent avec les trous 66 (figure 6) de l'ou- til de moulage 5. Des dispositifs 87 sont fixés à la surface inférieure du plateau 83 et ils sont actionnés par de l'air comprimé envoyé à travers des tuyaux 88, ces dispositifs étant commandés par des boutons-poussoirs 89 et comportant des pistons 90 pour pousser par l'intermédiaire de la plaque 71 les éjecteurs 68 pour éjecter la pièce 91 de la cavité inférieure 47 du moule. Le panneau de commande 3 (figure 1) comporte un interrupteur général 93 et un interrupteur 94 pour alimenter les résistances (non représentées) assurant le chauffage du plateau 34 et de la partie supérieure du plateau 14. Les températures de ces deux plateaux sont réglées par deux thermostats 95 et 96. Le panneau de commande 3 comporte aussi deux minuteries 97 et 98, la première servant à régler le temps d'injection de la matière plastique tandis que la seconde servant à régler la durée de durcissement de la matière plastique. La presse selon l'invention fonctionne de la façon suivante. Après la fermeture de l'interrupteur général 93, les plateaux 14 et 34 doivent être portés à la température de fonctionnement. Dans ce but, il est nécessaire d'actionner le commutateur 94 et de régler les températures désirées des deux plateaux au moyen des thermostats 95 et 96. Le chauffage initial des outils de moulage mobiles 5 peut être effectué de deux façons. Si un seul outil de moulage est utilisé, il peut être introduit dans le logement formé dans la structure 16, entre les deux plateaux afin que l'outil soit porté à la température des plateaux. Si deux outils de moulage sont utilisés, ils peuvent être chauffés simultanément à la température d5,~ sirée dans un four électrique. Quand les outils de moulage 5 ont été chauffés à la température de fonctionnement, il n'est plus nécessaire de les chauffer parce que pendant le cycle de moulage de la presse leur température variera entre des limites peu écartées l'une de l'autre. Le premier outil de moulage 5 est ensuite passé sur le mécanisme de translation 4 dans l'emplacement de droite (figure 10) du plateau 83 représenté en traits pleins. L'outil de moulage 5 est ensuite ouvert pour la mise en place des prisonniers métalliques, de la façon représentée sur les figures 4 à 6. Le levier 59 est d'abord basculé de 900 jusqu'à la position verticale. Comme les cames 57 et 61 sont aussi tournées de 900, elles déplacent verticalement la partie 55 de la charnière 52 et le poussoir 62. La partie supérieure 37 est ainsi déplacée verticalement parallèlement à elle-même après quoi la partie supérieure est pivotée autour de la charnière 52 jusqu'à la position représentée sur la figure 10 en utilisant la poignée 41. Les prisonniers métalliques pour la pièce à mouler sont ensuite placés dans les évidements 49. La partie supérieure 34 est ensuite rabattue iusqutà la position représentée sur la figure 5, et finalement le levier 59 est ramené à la position horizontale pour que l'outil de moulage S reprenne l'état représenté sur la figure 4. Une pastille de résine synthétique (non représentée) est introduite à travers l'alésage 42 qui avec la cavité 50 forme la chambre d'injection, après quoi le plateau 83 du mécanisme de translation 4 est déplacé de la façon indiquée par la flèche de la figure 10 jusqu'à la position représentée en tirets. L'outil de moulage mobile 5 ainsi préparé avec les prisonniers et la pastille de matière plastique est alors dans la position corresnondant à l'axe Y-Y qui est un axe de symétrie, cet axe correspondant à l'axe du piston 28 de la presse. L'outil de moulage 5 est ensuite glissé le long des guides latéraux 84 du plateau 83, et il est positionné dans la structure 16 entre les plateaux 14 et 34 de la presse, de la façon représentée sur les figures 2 et 3, de façon à faire fonctionner un nicrocorrluta+eur (non représenté) monté sur la butée 18 pour démarrer le cycle de fonctionnement automatique de la presse. Successivement, l'huile sous pression est envoyée dans la cavité cylindrique 20 pour que le piston 19 pousse verticalement vers le haut le plateau circulaire mobile et flottant 14 afin que la surface supérieure de l'outil de moulage 5 vienne en contact avec le plateau 34. En cas d'absence d'un outil de moulage 5 pendant le mouvement du plateau 14, la presse ne sera pas endommagée parce que la course du plateau 14 est limitée par la tête de la vis 22 venant buter contre la surface 23. La fermeture de plateau a lieu à la pression maximale du système hydraulique, cette pression maximale étant indiquée par le manomètre 10. Les deux plateaux 14 et 34 maintiennent l'outil de moulage 5 à la température voulue et les couches de matière isolante 15 et 35 empêchent les pertes de chaleur. Ensuite, quand après la fermeture des plateaux un commutateur pour la pression de sécurité (non représenté) a fonctionné, l'huile est envoyée à travers la canalisation 31 dans la chambre 26 du corps de vérin, au-dessus du piston 27 pour abaisser verticalement le piston 27 et par suite le piston 28 qui se centre de lui-même pour pénétrer dans l'alésage 42 et exercer une pression convenable sur la pastille de matière plastique se trouvant dans la cavité d'injection. La matière plastique fond et passe à travers le canal d'alimentation formé par les rainures 45 et 51 dans les cavités de moulage 44 et 47 dans lesquelles la matière plastique se solidifie par polycondensation pour former la pièce finale 91. Pendant cette période du cycle, la pression d'injection exercée par le piston 28, qui est indiqué par le manomètre 9, et la vitesse de descente du piston peuvent'être réglées. la minuterie 97 sert à régler la durée d'injection, c'est-à-dire le temps pendant lequel le piston 28 introduit dans l'alésage 42 exerce une pression sur la matière plastique.L'autre minuterie 98 sert à régler la durée de durcissement, après quoi le plateau 14 et le piston 28 sont ramenés aux positions de repos pour permettre l'enlèvement de l'outil de moulage mobile 5 de la presse. Pendant le cycle décrit ci-dessus, les prisonniers métalliques sont placés dans les cavités 49 de l'outil de moulage 5 se trouvant à gauche de l'axe de référence Y-Y (figure 10) et de même la pastille en matière plastique est introduite dans l'alésage 42, de la façon décrite ci-dessus cour l'autre outil de moulage. L'outil de moulage 5 se trouvant encore dans la presse et contenant la pièce 91 formée, est enlevé de 7a structure 16 pour être replacé sur le plateau support 83 entre les guides latéraux 84 jusqu'à ce que les goujons 84 pénètrent dans les trous 66 correspondants. Le plateau 83 est ensuite déplacé sur les galets 82, mais vers la droite, pour être replacé dans position représentée en traits pleins sur la figure 10. Par suite, l'outil de moulage 5 dans lequel ont été placés les prisonniers et la pastille'de matière plastique, vient dans la position correspondant à l'axe Y-Y et peut être introduite dans la structure 16 entre les plateaux 14 et 34 de la presse pour former une pièce 91 par le cycle décrit ci-dessus. Simultanément, l'outil de moulage 5 dans lequel la-pièce 91 a été formée et qui vient d'être sortie de la presse, est ouvert de la façon illustrée par les figures 5 et 6. L'enlèvement de la pièce 91 terminé de la cavité de moulage 47 est assuré par le dispositif pneumatique 87. L'enfoncement du bouton-poussoir 89 correspondant qui commande l'envoi de l'air comprimé dans ce dispositif, provoque la montée du piston 90. Ce piston qui dans la position de repos représentée sur la figure 7 arrive au niveau du plateau 83 du mécanisme de translation 4 devant la plaque 71 de l'outil de moulage 5, atteint la position représentée sur la figure 8 pour pousser vers le haut la plaque 71 et les éjecteurs 68 en comprimant les ressorts 73. Ainsi que le montre la figure 8, les éjecteurs 68 dépassant dans la cavité 47 font sortir la pièce 91 de la cavité dans laquelle elle a été formée. Ensuite, le piston 90 est à nouveau abaissé pour permettre le retour à la position de repos des éjecteurs 68 et de la plaque 71 (figure 1). De nouveaux prisonniers métalliques peuvent ensuite être placés dans les cavités 49 et une nouvelle pastille de matière plastique peut être introduite dans l'alésage 42. Après la fermeture de cet outil de moulage, digest prêt pour être introduit à nouveau entre les plateaux 14 et 34 de la presse, après l'enlèvement de L'outil de moulage se trouvant à ce moment entre les plateaux et dans lequel une pièce a été formée, et après le retour du plateau 83 à la position représentée en tirets sur la figure 10. La presse selon l'invention permet une réduction considérable du temps nécessaire pour la production d'une série de pièces en matière plastique comportant des prisonniers, parce que du fait de la disponibilité d'au moins deux outils de moulage mobiles, il est possible de placer les prisonniers dans la cavité de moulage et la pastille de matière plastique dans la cavité d'injection de l'un des outils de moulage avec injection et durcissement si multanés pour la formation d'une pièce moulée dans l'autre outil de moulage se trouvant entre les plateaux 14 et 34 de la presse. De cette façon, le temps total nécessaire pour la production d'une série de pièces dépend seulement de la durée de travail de la presse représentée par les durées d'injection et de durcissement et des temps courts nécessaires pour changer les outils de moulage entre les plateaux de la presse. te temps nécessaire pour préparer les outils de moulage, c'est-à-dire les temps nécessaires pour la mise en place des prisonniers dans la cavité de moulage et la pastille en matière plastique dans la cavité d'injection et le temps nécessaire pour l'enlèvement de la pièce de la cavité de moulage, n'a pas d'influence sur le temps total de travail; en fait, ces opérations sont effectuées avec l'outil de moulage se trouvant sur le mécanisme de translation 4, c'est-àdire pendant que la presse opère sur un autre outil de moulage. De plus, dans le cas de changement du type de pièce, c'est-à-dire de la production de pièces de différentes formes, avec ou sans prisonniers, un avantage considérable est obtenu avec une presse selon l'invention car il n'est plus nécessaire d'arrêter le fonctionnement de production de la presse pour changer les matrices de moulage fixées à la presse parce qu'il suffit de disposer d'une série d'outils de moulage mobiles ayant les cavités voulues de moulage, ou bien de disposer simplement une série de matrices amovibles 43 et 46 pouvant être facilement placées dans les deux parties 37 et 38 et être remplacées à volonté dans au moins deux outils de moulage mobiles, en dehors de la possibilité du moulage simultanément à la préparation d'un autre outil de moulage 5 ayant des cavités de moulage difféientes. Par suite, les moules classiques complexes sont remplacés par des outils de moulage interclaangeables peu coûteux et ayant des dimensiors hors tout faibles. De plus, il n'est pas nécessaire d'assurer un positionnement exact de l'outil de moulage parce que l'accouplement entre le piston 28 et l'alésage 42 n'a pas besoin d'une précision critique. De plus, le mécanisme de translation 4 qui, suivant le mode de réalisation décrit ci-dessus, à deux positions peut être largement modifié aussi bien. en ce qui concerne le nombre de positions que des emplacements pour recevoir les outils de moulage. De même, le dispositif de fixation peut être commandé automatiquement et les mouvements d'ouverture et de fermeture des outils de moulage 5 peuvent être automatiques. En outre, une presse selon l'invention comportant un mécanisme de translation approprié peut être placé en série avec d'autres systèmes de traitement pour obtenir un travail complètement automatique. De plus, dans le cas de la production de pièces pour lesquelles il peut être préférable de provoquer l'extraction par des éjecteurs à partir de la partie supérieure de la chambre de moulage, un outil de moulage mobile peut être formé pour que les éjecteurs soient contenus dans la partie supérieure de outil de moulage et soient commandés par un piston disposé dans la partie inférieure et entraîné par le piston 90. Pendant cette période d'extraction de la pièce au moyen des éjecteurs à partir de la partie supérieure de la chambre de moulage, l'outil de moulage 5 a la forme représenté sur la figure 5. 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. - REVENDICATIONS 1.- Presse pour le moulage, par transfert, des résines synthétiques, comportant deux plateaux chauffants, mobiles axialement l'un par rapport à l'autre, et un piston pour l'injection de la matière plastique, caractérisé en ce que l'un des deux plateaux porte une structure qui lui est fixée et dans laquelle est positionné un outil de moulage mobile par rapport aux plateaux et à la structure, l'outil de moulage comportant un alésage pour le passage du piston et comportant à l'intérieur une cambre d 'injec- tion, une chambre de moulage et un canal d'alimentation entre les deux chambres. 2.- Presse selon la revendication 1 caractérisée en ce que la structure comporte des guides latéraux et au moins une partie saillante pour positionner l'alésage de l'outil de moulage par rapport au piston d'iniection. 3.- Presse selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le plateau auquel est fixée la structure est flottant afin que la surface libre de l'outil de moulage vienne buter contre l'autre plateau. 4.- Presse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le piston d'injection est mobile latéralement pour être capable de se centrer automatiquement par rapport à l'alésage de l'outil de moulage. 5.- Presse selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'outil de moulage comporte deux parties articulées par une charnière, une partie de la charnière étant fixée à l'une de ces parties et l'autre partie de la charnière étant mobile parallèlement à une surface latérale de l'outil de moulage afin que le mouvement relatif des deux parties du moule comporte un premier mouvement suivant lequel l'autre partie de la charnière est déplacée parallèlement à la surface latérale et un second mouvement pour lequel les deux parties de l'outil de moulage tournent l'une par rapport à l'autre autour de l'axe de la charnière. 6.- Presse selon la revendIoacon 5, caractérisé en ce que chacune des deux parties de 1' outIl de moulage compor- te au moins une partie amovible, ces parties amovibles comportant respectivement la matrice supérieure et la matrice inférieure de la chambre de moulage. 7.- Presse selon l'une quelconque es revendications 5 et 6, caractérisée en ce que la seconde partie de la charnière mobile peraîlèlement à une surface latérale de l'outil de moulage, est entraînée par une came couplée par un arbre à un levier -assu- rant la cowziande du premier mouvement. 8.- Presse selon la revendication 7, caractérisée en ce que #l'arbre porte une seconde came qui lui est fixée et qui provoque un mouvement, parallèlement à la surface latérale de l'ou- til de moulage, d'un élément pouvant coulisser entre des guides fixés sur le côté opposé à celui dans lequel la charnière est située, la partie supérieure de cet élément étant, pendant le premier mouvement, toujours en contact avec l'une des parties de l'outil de moulage. 9.- Presse selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte dans l'une des deux parties de l'outil de moulage des éjecteurs actionnés par un piston principal pour sortir la pièce moulée de la chambre de moulage. 10.- Presse selon l'une quelconque des revendications 2 à 9 caractérisée en ce qu'elle comporte un mécanisme comprenant une structure support fixe et un plateau support mobile par rapport à cette structure, ce plateau comportant des guides latéraux et des parties saillantes formant des butées pour positionner les outils de moulage, le plateau support étant situé au même niveau que le plan de la structure dans laquelle est placé un outil de moulage, et le plateau support pouvant être déplacé de façon que les guides latéraux soient alignés par rapport aux guides latéraux de la structure. 11.- Presse selon la revendication 10, caractérisée en ce que le piston principal est fixé au plateau support mobile en correspondance avec le siège de l'outil de moulage sur le plateau support. 12.- Presse selon l'une quelconque des revendications 10 et 11, caractérisée en ce que les parties saillantes du plateau support sont constituées par des goujons coopérant avec des trous formés dans une surface de l'outil de moulage.