Brevet FR2318730A1 — publié le 19770218

La présente invention est relative à une presse hydraulique du type comportant deux plateaux mobiles l'un par rapport à l'autre et entre lesquels est obtenu un effet de serrage. La presse hydraulique selon l'invention est particule rement adaptée à former l'ensemble de fermeture du moule d'une machine à injection de matières thermoplastiques, thermodurcissables ou élastomères. Elle peut encore constituer une presse de serrage de moules ou de plateaux, utilisable dans l'industrie mécanique chimique ou parachimique. les presses de serrage comportent deux plateaux mobiles l'un par rapport à l'autre entre lesquels est obtenu un effet de serrage. Ces deux plateaux sont guidés l'un par rapport à l'autre par des color#es. l'un des plateaux est fixe, autre est mobile. Il faut successivement assurer l'avare du plateau mobile pendant la phase de fermeture, le verrouillage de ce plateau pendant la phase de serrage puis le déverrouillage puis enfin le recul du dit plateau pendant la phase d'ouverture. les déplacements du plateau mobile pendant les phases de fermeture et d'ouverture doivent s'effectuer sur une course longue, l'effort de déplacement étant faible, et doivent être réalisés le plus rapidement possible. La phase de serrage nécessite un effort de serrage important. le mécanisme hydraulique servant à manoeuvrer le plateau mobile peut etre réalisé suivant différentes conceptions. La presse peut comprendre des vérins assurant 11 effort de serrage, des vérins auxiliaires de faible puissance et de grande course assurant les déplacements pendant les phases d'ouverture et de fermeture. les fonctions d'approche des plateaux sous puissance faible et de serrage sous puissance élevée peuvent être assurées par un vérin ou par des vérins identiques. La classique presse hydraulique directe ne répond pas à ce programme car sa consommation en fluide moteur serait inutilement élevée et sa grande puissance pendant la course d'approche serait dangereuse. Pour permettre de réaliser le programme voulu avec un vérin formé d'un cylindre à section constante contenant un piston à section constante ou a eu recours à divers -artifices. On a ainsi eu recours à un vérin dont le fluide est fourni par deux sources ; l'une à grand débit et faible pression assurant le serrage. On a mis au point ensuite un vérin, décrit dans le brevet français 1 583 814, comportant un piston solidaire de deux tiges opposées de diamètres différents et qui coulisse dans un cylindre doté d'une part d'un alésage de plus grand diamètre que celui du piston et d'autre part d'un alésage adapté au piston situé du c8té de la tige de plus gros diamètre. L'introduction du fluide moteur dans le cylindre provoque le déplacement des tiges du fait de la différence des sections des tiges. in fin de course le piston pénètre avec étanchéité dans l'alésage de petit diamètre, la chambre formée à l'intérieur du dit alésage étant mise à la bâche, la pression du fluide moteur engendrant un effort important sur le piston. La presse utilisant ce vérin peut affecter deux dispositions. Un type connu de presse ne comporte qu'un seul vérin de ce type disposé dans l'axe de la presse. Le vérin pendant la phase de fermeture exerce sa poussée sur le plateau mobile avec la tige de fort diamètre qui est comprimée, le plateau fixe étant réuni au cylindre par les colonnes. Un inconvénient de ce type de presse est que la partie centrale est encombrée par le vérin central ce qui empêche de placer des organes dtéjection. Un autre inconvénient est que cette presse ne peut pas être construite en de grandes dimensions du fait qu'elle ne comprend qu'un vérin et que la tige travaille en compression. De plus, il est nécessaire pour assurer l'ouverture de la presse de prévoir un vérin indépendant du vérin assurant le verrouillage car ce dernier ne peut assurer que la fermeture de la presse. La présente invention élimine les inconvénients précités. Elle fournit une presse dotée de vérins permettant ltouverture et la fermeture rapides et dont la partie centrale est dégagée de manière à permettre l'adaptation d'un système d'éjection centrale ou latérale. Une originalité de cette presse est que la fermeture est assurée par deux vérins symétriques par rapport à l'axe de la presse, l'ouverture étant assurée par deux autres vérins euxmêmes symétriques par rapport à cet axe.Une autre originalité de cette presse est que les vérins d'ouverture peuvent servir à augmenter 1' effort de verrouillage donné en fin de course de fermeture par les vérins de fermeture, les quatre colonnes étant alors sous tension. les vérins d'ouverture peuvent également fournir un effort important pour le déverrouillage auquel peuvent participer les vérins de fermeture. l'effort de verrouillage s'exerce entre quatre coins des plateaux. L'effort de déverrouillage s'exerce entre deux coins des plateaux si seuls les vérins d'ouverture ou de fermeture sont mis en oeuvre ou entre quatre coins si les vérins d'ouverture et de fermeture sont mis en oeuvre pour cette phase. La presse selon l'invention ne comprend que deux plateaux, le coût de la construction étant limité de ce fait. La presse a un faible encombrement en longueur. La presse permet de disposer à la fois d'un système d'éjection hydraulique latéral et d'un système de dévissage central. Conformément à l'invention, la presse comprend deux plateaux mobiles l'un des plateaux étant lié mécaniquement à quatre colonnes oui coulissent dans l'autre plateau et qui sont munies chacune d'un piston coulissant dans un cylindre solidaire de ce dernier plateau, le dit cylindre comportant, du côté du plateau, un alésage de section droite supérieure à la section du piston et, du coté opposé, un alésage cylindrique dans lequel peut s'engager avec étanchéité le dit piston, deux orifices de circulation de fluide hydraulique débouchant l'un dans l'alésage de section droite su#é- rieure à la section du piston, l'autre dans l'alésage adapté à recevoir avec étanchéité le piston. Cette presse est essentiellement caractérisée par le fait qu'elle comporte, sortant avec étanchéité des quatre cylindres, quatre tiges, chacune étant coaxiale et solidaire d'une colonne parmi lesquelles deux d'entre elles disposées symétriquement par rapport à l'axe longitudinal passant par les centres des plateaux, ont un diamètre inférieur au diamètre des colonnes coaxiales, les deux autres tiges ayant un diamètre supérieur au diamètre des colonnes coaxiales. L'invention va maintenant être décrite avec plus de dé-tails en se référant à un mode de réalisation donné à titre d'exemple et représenté sur les dessins. La figure 1 représente, à l'aide d'une coupe verticale passant par l'axe de deux colonnes, un mode de réalisation de l'invention. La figure 2 représente le mode de réalisation de la figure 1, à l'aide d'une coupe verticale passant par l'axe des deux colonnes situées à l'arrière des colonnes visibles sur la dite figure 1. En se référant aux figures I et 2, la presse comprend un plateau vertical 1 sur lequel peut etre bridée une partie de moule non représentée et un second plateau vertical 2 sur lequel peut être bridée la seconde partie du moule également non représentée. Le plateau 1 est lié mécaniquement à deux colonnes 31 symétriques par rapport à l'axe longitudinal 9 de la presse lequel passe par les centres des plateaux 1 et 2. Ce plateau 1 est également lié mécaniquement à deux autres colonnes 41 situées symétriquement par rapport à l'axe longitudinal 9. La liaison mécanique entre le plateau 1 et les colonnes 31 et 41 peut être assurée classiquement par des écrous ou par l'intermédiaire d'un système mécanique permettant le réglage de la distance entre plateaux en position de serrage selon 1' épais- seur du moule. Dans le mode de réalisation représenté les colonnes 31 et 41 sont munies respectivement de filetages 311 et 411 se visant dans des écrous 10 immobilisés en translation par rapport au plateau et susceptibles d'être entrainés simultanément en rotation par un moto-réducteur électrique ou autre non représenté. les colonnes 31 et 41 sont guidées axialement par des paliers dans le plateau 2 et sont manoeuvrées par des vérins situés à l'extérieur de ce plateau. Dans les modes de réalisation représentés sur les figures le plateau 1 est fixé et le plateau 2 est mobile. De manière classique, le plateau 2 est supporté par des patins à rattrapage de jeu 11 coulissant sur des glissières 12 qui sont montées sur le bati. Dans l'application de la presse à une machine à injection, le dispositif dtinjection est situé du coté du plateau -ixe 1 dont l'accès est facile. Dans d'autres applications, le plateau 1 pourrait être mobile, le plateau 2 étant alors fixe. Tes deux colonnes 31 et les deux colonnes 41 sont suivies respectivement des pistons 5 et 6 qui coulissent respectivement dans les cylindres 7 et 8 solidaires du plateau 2. les colonnes 31 et 41 sont respectivement prolongées, au dela des pistons, par des tiges 32 et 42 qui traversent les cylindres desvérins7 et 8. L'étanchéité autour des tiges 31 et 41 est assurée par les garnitures des presse-étoupes 14 et 15 ménagés dans le plateau 2. l'étanchéité autour des tiges 32 et 42 est assurée par les garnitures des presse-étoupes 16 et 17 ménagées sur les#fonds des cylindres. Une plaque annexe 13 portant les presse-étoupes 16 et 17 ferme les cylindres 7 et 8, qui pourraient etre fermés par des fonds indépendants. Cette plaque annexe rlmintient l'écartement entre les cylindres tout en les supportant par l'intermédiaire de patins à rattrapage de jeu 18 coulissant sur les glissières 12. La plaque annexe 13 est réunie au plateau 2 par une entretoise 21. La plaque annexe 13 peut servir à supporter axialement un vérin d'éjection 19 destiné à déplacer une tige d'éjection centrale 20 ou une plaque d'éjection 22 portant des tirants d'éjection non représentés. lie plateau 1 peut être muni d'un moteur 23 servant ail dévissage de noyaux pour pièces à filetage. L'association de ce moteur et de l'éjection latérale est possible gracie notamment à la position du vérin 19. lies extrémités des tiges 32 et 42 peuvent etre réunies par une plaque non représentée, servant à 11 éjection mécanique. Chacun des cylindres 7 ou 8 comporte, du eôté du plateau 2, un alésage 71 ou 81 de longueur L dont la section droite est plus grande que la section du piston 5 ou 6. Du côté opposé vers l'extérieur chacun des cylindres comprend un alésage 72 ou 82 de longueur 1 et de diamètre sensiblement égal au diamètre du piston 5 ou 6. Chacun des pistons 5 ou 6 est muni à sa périphérie d'un joint d'étanchéité 51 ou 61. Lorsque les pistons 5 et 6 pénètrent respectivement dans les alésages 72 et 82 ils ferment les chambres formées à l'intérieur des dits alésages. Les cylindres 7 et 8 sont munis d'orifices 73 et 83 permettant 11 arrivée et la sortie de fluide moteur dans les chambres formées dans les alésages 71 et 81. Ils sont munis par ailleurs d'orifices 74 et 84 permettant la mise en vidange et éventuellement la mise en pression des chambres ménagées dans les alésages 72 et 82. le diamètre de chaque tige est différent du diamètre de la tige coaxiale. le diamètre d2 des tiges 32 symétriques est supérieur au diamètre d1 des colonnes 31. A l'inverse le diamètre D2 des tiges 42 symétriques est inférieur au diamètre li des colonnes 41. les diamètres D1 et d1 des colonnes peuvent être égaux ou d#férents. le diamètre D des pistons est supérieur aux diamètres des colonnes et des tiges. le fonctionnement de la presse va maintenant être décrit en se référant aux figures 1 et 2. lies deux cylindres 7 sont mis sous pression pendant la phase de fermeture soit par les orifices 7} soit par les orifices 75 soit par les orifices 73 et 74. L'huile agit sur les deux faces de chacun des pistons 5 puisqu'elle peut circuler entre la périphérie de chaque piston et l'alésage 71 correspondant. la pression d'huile s'applique sur une surface égale à la section totale des tiges 32 diminuée de la section totale des colonnes 31. Il se crée une force entre les pistons 5 et le fond des cylindres 7 coté plateau 2 qui tend à pousser les colonnes 31 qui sont fixes vers l'intérieur des dits cylindres.Le plateau mobile 2 coulisse alorste plateau fixe 1, les colonnes 31 étant en tension. lie volume d'huile fourni est très faible et correspondant au volume égal à la différence de la section totale des deux tiges 32 et de la section totale des deux colonnes 31 multi- pliée par la longueur L de la course. La vitesse de fermeture est déterminé par cette différence des sections. le déplacement du plateau 2 vers le plateau 1 fait avancer relativement les colonnes/fixes 41 à l'intérieur des cylindres 8 et fait sortir les tiges 42 de ces mêmes cylindres. Cette avance fait occuper aux colonnes 41 un volume d'huile égal à la différence de la section totale des deux colonnes 41 et de la section totale des deux tiges 42 multipliée par la course 1. Pour ne pas annihile# l'effort sur les colonnes 31 les cylindres 8 sont mis en vidange pendant cette phase. Pendant la phase de fermeture, le plateau 2 et les éléments attenants c'est à dire les cylindres et la plaque 13 avancent de la position matérialisée en traits pointillés sur la figure 1 jusqutà la position représentée en traits pleins sur les figures 1 et 2. En fin de fermeture, les deux pistons 5 et les deux pistons 6 pénètrent respectivement dans les alésages 72 et 82. Les chambres formées a llintérieur de ces alésages sont mises en vidange par l'intermédiaire des orifices 74 et 84. L'huile est introduite dans les chambres formées par les alésages 71 et 81 par l'intermédiaire des orifices 73 et 83. L'huile agit sur les surfaces antérieures des pistons 5 et 6. La pression d'huile s'applique sur la section totale des pistons 5 et 6 diminuée de la section totale des colonnes 31 et 41. Si les diamètres d1 et D1 des colonnes 31 et 41 sont égaux, les efforts de tension sur les colonnes 31 et 41 seront égaux et l'effort de serrage sera régulièrement réparti. Le volume d'huile introduit par les orifices 73 et 83 correspondant à la section sur laquelle s'applique la pression dthuile définie précédemment multipliée par la course X de serrage. Pour réaliser le deverrouillagep l'huile est introduite soit par les orifices 74 les orifices 73 étant ouverts soit par les orifices 84 les orifices 83 étant ouverts soit simultanément par les orifices 74 et 84, les orifices 73 et 85 étant ouverts. La surface totale sur laquelle s'applique la pression: d'huile peut suivant le cas prendre trois valeurs. Dans le cas ou seuls les orifices 74 amènent l'huile la surface de la pression d'huile est égale à la section totale des pistons 5 diminuée de la section totale des tiges 32. Dans le cas ou seuls les orifices 84 sont alimentés, la surface d'application de la pression d'huile est égale -à la section totale des pistons 6 diminués de la section totale des tiges 42. Dans le cas ou les orifices 74 et 84 sont alimentés simultanément, la surface d'applicatior de la pression d'huile est égale à la section totale des pistons 5 et 6 diminuée de la section totale des tiges 32 et 42. A la fin de la phase de deverrouillage les pistons 5 et 6 quittent les alésages 72 et 82. À ce moment là, la phase d'ouverture commence. Les cylindres 8 sont mis sous pression soit par les orifices 84 soit par les orifices 83. lia pression d'huile peut agir sur les deux faces des pistons 6 grâce au jeu ménagé entre ces pistons et les alésages 81. La pression d'huile applique sur une surface égale à la section totale des deux colonnes 41 diminuée de la section totale des deux colonnes 42. la vitesse d'ouverture est dzterminée par la différence des sections définie précédemment. Il se crée une force tendant à écarter les pistons 6 des fonds des eylindres 8, coté plateau annexe 13. le plateau 2 coulisse sur les glissières en s'éloignant du plateau fixe 1, les colonnes 41 étant en compression. lie plateau 2 et les éléments attenants reviennent à la position matérialisée en traits pointillés sur la figure 1. Pendant tout le cycle, le vérin d'éjection reste immo bile par rapport au plateau 2 et par rapport u moule porté par ce plateau.A la fin de la course d'ouverture le vérin d'éjection est manoeuvré. REVEI~DICATIOlDS 1.0/ Presse hydraulique avec deux plateaux mobiles l'un par rapport à l'autre, l'un des plateaux étant lié mécaniquement à quatre colonnes qui coulissent dans l'autre plateau et qui sont chacune muniesd'un piston coulissant dans un cylindre solidaire de ce dernier plateau, le dit cylindre comportant, du coté du plateau, un alésage de section droite supérieure à la section du piston et, du côté opposé, un alésage cylindrique dans lequel peut s'engager avec étanchéité le dit piston, deux orifices de circulation de fluide hydraulique débouchant l'un dans l'alésage de section droite supérieure à la section du piston, l'autre dans l'alésage adapté à recevoir avec étanchéité le piston, caractérisée par le fait qu'elle comporte sortant avec étanchéité des quatre cylindres, quatre tiges, chacune étant coaxiale et solidaire d'une colonne, parmi lesquelles d'eux d'entre elles, disposées symétriquement par rapport à l'axe longitudinal passant par les centres des plateaux, ont un diamètre supérieur au diamètre des colonnes coaxiales, les deux autres tiges ayant un diamètre inférieur au diamètre des colonnes coaxiales. 20/ Presse hydraulique selon la revendication t caractérisée par le fait qu'elle comporte une plaque solidaire en translation du plateau portant les cylindres, cette plaque portant un vérin d'éjection disposé selon l'axe longitudinal. 30/ Presse hydraulique selon la revendication 2 caractérisée par le fait que le plateau portant les cylindres et la plaque portant le vérin d'éjection coulissent sur le bâti.