Brevet FR2297132A1 — publié le 19760806

la pr-esente invention concerne un dispositif de transfert d'injection à double piston, pour injecter les matières plastiques, thermodurcissables ou élastomères provenant d'une extrudeuse, dans un moule. Les machines utilisées à l'heure actuelle, utilisant un piston de transfert présentent les inoonvénients suivants, soit des fuites au piston, soit des séjournements de matière, soit l'obligation de laisser avancer, puis reculer la vis de ltextrudeuse pendant l'injection et le début de plastification pendant le maintient de pression d'injection pour les machines avec piston à clapet, oe qui ramène aux inconvénients du procédé des vis-piston où la vis effectue la plastification par rotation et est animée d'un mouvement -avance et recul pour l'injection, ce qui est mauvais pour la qualité de plastification, à cause des zones qui se déplacent et à cause de l'impossibilité d'avoir des vis longues étant donné l'usure par déformation quand la vis devient piston, par fermeture de son clapet. la présente invention palie à ces inconvénients en utilisant un pistan à clapet pour l-;injection haute pression, dont les fuites sont recyclées à l'inJection suivante, procédé connu dans la vis-piston et un piston compensateur annulaire à basse pression, donc sans fuites, agissant sur la queue da piston à clapet, il est animé à chaque injection d'une rotation de quelques degrés pour éviter des séjournements de matière en bout dudit piston compensateur annulaire, celui-ci étant balayé par la matière qui arrive de l'extrudeuse.Il faut noter que le piston à clapet permet des pressions très élevées, contrairement aux vis-pietons, elle est caractérisée en ce qu'elle comprend-en combinaison un piston d'injection haute pression avec clapet d'admission de matière et un piston compensateur de volume de matière, annulaire, à basse pression, coulissant, d'une part sur la queue du piston à clapet et d'autre part dans la même chemise que celle du piston à clapet; le déplacement des.pistons s'effeetuant de part et d'autre de l'alimentation de matière plastique, avec des moyens pour animer le piston annulaire, basse pression, d'un mouvement de rotation partielle à chaque dosage de matière; d'autres moyens pour faire mouvoir- ;ces---p-istons en translation, d'autres moyens pour la plastification de la matière et d'autres moyens pour faire déplacer l'ensemble extrudeuse transfert. Le procédé employé s'avère simple, peu encombrant et peu onéreux étant donné que l'extrudeuse, devient une machine classique, les compensations de volumes étant absorbées par le piston compensateur basse pressien. Le piston basse pression compensateur de volume, permet d'éviter des dépressions derrière le piston à clapet pendant.l'injeotion ainsi qu'un prédosage pendant le temps de maintient de pression, aue l'on peut allonger par rapport aux machines a vls-iston. De plus, le piston compensateur basse pression peut, dans le cas d'une injection facile dans la phase de remplissage du moule, augmenter la vitesse d'injection et le volume injectable, dans ce cas il y aura lieu de donner une vitesse plus grande à celui-ci, qu'au piston à clapet haute pression; afin d'avoir toujours cette énergie disponible ainsi qu'une contre pression de dosage, on pourra mettre ce piston compensateur sur un circuit accu basse pression avec pompe à main d'étalonnage, ce qui laissera la pompe disponible à l'injection, la boudineuse pouvant entre entraînée par un moteur électrique à vitesse V3- riable, le débit de cette extrudeuse étant ajusté avec la durée du cycle et la fin de dosage autorisant le nouveau cycle; la rotation continue de la vis étant un gros avantage pour la qualité de la plastificationo Dans le fonctionnement, l'unité de transfert est maintenue appuyée sur la buse du moule et le mouvement de recul ou d'avance de l'extrudeuse provoque l'obturation de la buse machine svec coupure de la carotte et du fil, la buse du transfert venant se placer sur une partie isolante de la buse du moule pour éviter la goutte froide. Dans le cas de l'injection en canaux chauffants dans le moule, il y aura lieu de prévoir un vérin à double effet sur le piston à clapet, celui-ci étant rendu solidaire de la tige du vérin' pour permettre une dépression dans la buse par règlage de vitesse de 40 par rapport à 31, par le recul du piston à clapet après le maintient de pression d'injection et avant le déplacement partiel de la buse machine par rapport à la buse du moule pour l'obturation de la buse machine et de la buse moule, ceci avant le recul total du piston à clapet; cette opération décompresse la carotte chaude et évite l'écoulement des points dtinjection à l'ouverture du moule. ta pre:ji#re phase du travail représentée en figure 1 consiste à l'injection, le dosage ayant été effectué au cycle précédent. Â l'inaection la vanne 36 s'ouvre et laisse passer un débit d'huile régalé par 35; le piston à clapet descend, le clapet se ferme et c'est ltinjection; simul-tanément l'extrudeuse continue la plastification et le piston annulaire basse pression, colirpense les différences de volume à une vitesse régalée par 31 et une contre pression donnée par l'accu 29, celui-ci pouvant entre étalonné en pression par le gaz ou par une pompe à main hydraulique. La phase injection réglée en pression par 26 peut être maintenue assez longteins étant donné que le piston compensateur 15 fera son office de recul pendant le début de paîstification, c'est la phase 2 figure 2. tri fin d'injection, 36 s'inverse et c'est le départ de la phase 3 figure 3, le clapet s'ouvre par la basse pression de plastification et le piston à clapet remonte par réaction de la pression matière jusautau nmicro-switch de volume d'injection, 36 se coupe et le piston basse pression 15 qui avait avancé continue de nouveau à reculer sur l'accu par l'intermédiaire du vérin 5 jusqu'au 'tmicro-switch" 14 qui donne le départ du nouveau cycle, le temps total du cycle ayant été donné par la vitesse de la vis de ltextrudeuse. Dans les dessins annexés donnés à titre d'exemple, on nta pas représenté la partie de la presse donnant la fermeture du moule, mais seulement le dessus de la buse de moule, de même que pour l!extrudeuse qui est connue on a représenté que le bout de vis et fourreau. - La planche I figure 1 représente l'unité de transfert vue en coupe dans la phase d'injection. - La planche Il figure 2 représente l'unité de transfert vue en coupe dans la phase du maintient de pression d'inåeotion. - La palanche III figure 3 représente l'unité de transfert en coupe dans la phase fin de dosage. - La planche IV figure 4 représente les cames fixes développées smr un plan avec le doigt de commande de rotation du piston 15. La figure 5 représente l'embout de piston à clapet standard vu en élévation et la figure 6 en vue de dessus. La planche I figure 1 représente l'unité de transfert vue en coupe dans la phase Itinjection, on remarque que le piston compensateur 15 a accompagné la descente du piston à clapet 33 pendant l'injection. La planche Il figure 2 représente l'unité de transfert vu en coupe dans la phase du maintient de pression d'injection avec le dispositif hydraulique de commande, cette'unité de transfert stintercale entre le plateau fixe d'une presse portant la partie fixe du moule avec sa buse 24 et un plateau d'appui 38. L'extrudeuse 17 est fixée d'équerre à l'unité de transfert. Ltécrou 1 retient le pion d'appui 3 qui met en contact les buses, grâce aux rondelles élastiques 2, ils sont montés sur un plateau fixe supplémentaire 38 de la presse. Le piston de vérin central 4 coulisse dans une chemise solidaire du bloc 10, l'étanchéité est réalisée par le joint 6, ce vérin pousse la tige du piston à clapet 33; la. remontée de ce piston est coupée par le micro switch 14.Un autre piston de vérin de forme annulaire 5 rendu étanche par le joint 7 d'une part et le joint 8 d'autre part, coulisse également dans le bloc 10, ce piston de vérin pousse le piston compensateur annulaire 15, un doigt 34 provoque une rotation partielle sur celui-ci à chaque descente ou remontée du vérin, en agissant sur les cames fixes 12 et 16, ce qui permet un balayage de la tette du piston annulaire à chaque descente. Le piston à clapet 33 est formé d'une queue, coulissant dans le piston 15, d'un siège de clapet et alun embout de piston 21 ni de fentes pour laisser passer la matière.Le clapet 20 s'appuie sur ltun ou l'autre des sièges dudit piston. Des colonnes il avec des écrous 9 fixent le bloc 10 au bloc transfert 41. t'extrudeuse 17 est fixée à ce bloc transfert par les vis 19, elle porte une-vis de plastification 18, ltentratnement de cette vis n'est pas représenté. La buse 25 fixée par les vis 22 peut glisser sur la buse du moule 24, dans ce cas la buse du moule porte une partie isolante 23 pour éviter la goutte froide, ce mouvement est créé par le déplacement de l'extrudeuse. Des cartouches chauffantes 30 maintiennent le bloc de transfert 41 enstempérature. Un accumulateur 29 alimente avec une régulation de vitesse 31 le vérin annulaire.La pompe 28 entratnOepar le moteur 27 et régulée en pression par 26, alimente avec retenue sur le clapet 32, le vérin central, par l'intermédiaire d'un distributeur 36 avec régulation de vitesse 35 et 40 dans le cas d'un vérin double effet; la contre pression du recul du piston de vérin étant contrôlée par 1'étrangleur 37. La planche III figure 3 représente ltunité de transfert vue en coupe dans la phase fin de dosage, on remarque que le piston à clapet 33 est remonté jusqu'au "miero-switoh" 14 pour doser son volume injectable et que le piston annulaire 15 a remonté par la suite jusqu'au 13 pour préparer une charge qui compensera le volume injecté afin d'éviter des dépressions à l'arrière du piston à clapet 33 pendant l'injection, ce qui serait néfaste à la contre pression sur la vis de l'extrudeuse qui continue la plastification même pendant l'injection. La planche IV figure 4 représente les cames fixes supérieures 12 et les cames fixes inférieures 16, en quinconce les unes part rapport aux autres sur un plan développé pour faciliter la compréhension. Un doigt 34 fixé à la tige du vérin 5, par ses montées et descentes, provoque la rotation de cette' tige. La figure 5 représente l'embout de piston à clapet 21 vu en élévation avec ses rainures laissant passer la matière. La figure 5 représente ce même embout de piston vu de dessus. REVENDICATIONS i. - Dispositif dtinjection transfert, pour machines à injecter les thermoplastiques, thermodurcissables ou élastomères, du type à alimentation latérale de la matière plastique. Il est caractérisé -en ce qu'il c#omprend en combinaison un piston d'injeotion haute pression avec clapet d'admission de matière et un piston compensateur de volume de matière, annulaire, à basse pression, coulissant, d'une part sur la#'queue du piston à clapet et d'autre part dans la même chemise que celle du piston à clapet; le déplacement des pistons -s'effec- tuant de part et d'autre de l'alimentation de matière plastique, avec des moyens pour animer le piston annulaire, basse pression, d'un mouvement de rotation partielle à chaque dosage de matière; d'autres moyens pour faire mouvoir ces pintons en translàtion d'autres moyens pour la plastification de la matière et d'autres moyens pour faire déplacer l'ensemble extrudeuse transfert. 2. - Dispositif d'injection transfert selon la revendication 1, caractérisé en ce qFe les moyens de rotation partielle du piston basse pres sien sont deux jeux multi-cames fixes, opposés et en quinconce avec un doigt de commande relié au piston annulaire. 3. - Dispositif d'injection transfert selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens pour animer les deux pistons en translation sont, un vérin hydraulique simple effet pour le piston à clapet et un vérin hydraulique simple effet annulaire au premier vérin, pour le piston annulaire. 4. - Dispositif d'injection transfert selon revendication 1 caractérisé en-êe# queAe moyen d'entrainement de la vis est un moteur électrique à vitesse variable à rotation continue, à vitesse ajustée au cycle de moulage, avec une réduction intermédiaire. 5. - Dispositif d'injeùtion transfert selon revendication 15 caractérisé en ce que les moyens employés pour faire reculer ou avancer ltextru- deuse, servent #à faire déplacer le transfert dont la buse fait obturation avec coupure de la carotte sans fil; la buse du moule porte une partie iso lante afin d'éviter la goutte froide.