Brevet FR2295832A1 — publié le 19760723

La présente invention concerne une machine de moulage par injection de matière plastique du type comportant deux moules alimentés par un dispositif d'injection disposé latéralement à la presse de fermeture et d'ouverture des moules, la distribution de matières s'effectuant entre les deux moules, Une machine d'injection des matières plastiques se compose principalement d'une presse de fermeture et d'ouverture d'au moins un moule et d'un dispositif d'injection de la matière dans chaque moule. Dans les machines à un seul moule le dispositif d'injection peut être disposé soit en ligne c'est-à-dire dans l'axe de déplacement relatif du poinçon et de la matrice du moule, soit à 900 par rapport à ce-même ase. Dazls le premier cas ou les orifices dtinjection sont perpendiculaires au plan de joint du moule et lutin jection est réalisée généralement au travers du plateau fixe de la presse. Dans le second cas l'orifice d'injection peut être dans le plan de joint. On a déjà conçu des machines comportant deux moules montés en série entre les plateaux de la presse de serrage. Le dispositif de plastification et dtinjection est alors placé latéralement à la presse, généralement selon un axe perpendiculaire à l'axe de déplacement relatif des parties constitutives des moules. La cadence de production est augmentée. On peut tirer parti du temps de cy & pour remplir les deux moules. Ceci est un avantage lorsque les cycles sont longs soit dans le cas du travail des matières thermodurcissables soit dans le cas des pièces épaisses dont le refroidissement est lent. Le brevet français 2.060.821 décrit une machine du type précé#ent, c'est-à-dire comportant deux moules disposés en série entre les plateaux de la presse de serrage et alimentés par un seul dispositif d'injection monté perpendiculairement à l'axe de la presse. Te serrage des deux moules est réalise entre le plateau fixe et le plateau mobile d'une presse de serrage classique, les deux moules étant séparés par un bloc central mobile n Ui supporte deuz des parties constitutives des moules. Dans ce bloc centra; s'insère un répartiteur de matière qui est monté en bout du dispesitif d'injection et sert à alimenter les deux moules par deux orifices d'injection perpendiculaires aux plans de joint.Le bloc central est déplacé lors des opérations de démoulage Par ailleurs, même en position de fermeture, la position de ce bloc central peut varier selon l'épaisseur des moules. Un inconvénient de cette machine est donc que le dispositif d'injection doit être déplacé parallèlement à l'axe de la presse. les vérins donnant la force de verrouillage ont une course importante et travaillent en cornpression et flambage. La longueur des colonnes en tension est importante. On a envisagé dans le brevet français 1.5G.027 une machine d'mnjection composée d'une presse dans laquelle deux moules sont montés en série, l'injection étant réalisée par un seul dispositif d'injection placé latéralement. Cette machine ne stappli- que qu'à des moules munis d'orifices d'injection parallèles aux plans de joint et nécessite un déplacement relatif de la presse et du dispositif d'injection. On a déjà imaginé dans le brevet français 1.304.803 et le brevet allemand 1.124.235 de construire des machines d'injection comportant deux presses de fermeture et d'ouverture alignées et un dispositif d'injection disposé de manière fixe selon un axe perpendiculaire à l'axe des presses, l'alimentation des moules est effectuée par des orifices perpendiculaires aux plans de joint, la matière étant amenée à ces orifices par un répartiteur disposé entre les parties central-es des moules. Cette machine nécessite deux presses indépendantes et nécessite deux sommiers situés à l'extérieur des plateaux mobiles. tes vérins donnant la force de verrouillage ont une course importante et trayaillent au flambage. te serrage des moules nécessite par ailleurs deux forces de verrouillage appliquées aux deux extrémités de la presse. La première invention a pour objet de fournir une machine d'injection à double poste ne présentant pas les inconvénients des machines connues jusqu'à présent. t'invention fournit des machines à double poste a dispositif d1 injection fixe parallèlement à l'axe de la presse de serrage et dotées d'un nombre mini mum de plateaux. L'invention fournit une machine à double poste perzuettant de serrer les deux moules avec une seule force de verrouillage. Les vérins d'application de la force de verrouillage ont une faible longueur et sont situés à proximité d'un plateau mobile. Ces vérins ne travaillent pas en flexion et la longueur des colonnes mises en tension est relativement faible.Les machines à double poste selon l'invention ont un encombrement réduit du fait que les plateaux fixes extérieurs ou sommiers, rencontrés sur certaines machines, peuvent être supprimés. L'invention stapplique à l'injection de matière plas tique par un seul dispositif d1injection, dans deux moules munis d'orifices perpendiculaires aux plans de joint. les machines selon l'invention peuvent etre utilisées pour l'élaboration de pièces en matières thermoplastiques ou thermo-durcissables et notamment pour des grandes pièces ou des pièces de fortes épaisseurs0 La machine d'injection selon l'invention comporte :: - un dispositif d'injection qui est monté selon un axe fixe perpendi culaire à la direction du déplacement relatif des parties consti tutives des moules et est doté d'un distributeur de matière pour alimenter deux moules, - un bloc central qui porte les parties intérieures des moules et dans lequel s'insère le distributeur de matière, - des plateaux extérieurs mobiles qui portent chacun une partie d'un moule, - des colonnes horizontales susceptibles de coulisser dans au moins un des plateaux extérieurs, - des moyens de déplacement des plateaux extérieurs mobiles, l'un par rapport à l'autre et elle est essentiellement caractérisée par le fait qu'elle comporte :: - des moyens de liaison des colonnes avec un premier plateau exté rieur pour permettre le déplacement desdites colonnes par dépla cement du dit plateau, - des moyens permettant le coulissement des colonnes dans le bloc central, - des moyens permettant le blocage temporaire du second plateau extérieur sur les colonnes, ledit plateau étant susceptible de coulisser par rapport aux colonnes, - des moyens de verrouillage des moules entre les plateaux exté rieurs et le bloc central, mis en oeuvre après blocage du second plateau extérieur mobile sur les colonnes0 Selon une première caractéristique de l'invention, le bloc central comprend deux faces immobiles l'une par rapport à liau- et tr portant chacuneune partie intérieure de moule, les moyens de verrouillage étant constitués par des vérins assurant le déplacement relatif de l'un des plateaux extérieurs mobiles par rapport aux colonnes, Selon une autre caractéristique de l'invention, le bloc central comprend. deux plateaux portant chacun une partie intérieure de moule et dont l'un au moins est susceptible de coulisser sur les colonnes, les moyens de verrouillage étant constitués par des vérins accouplés auxdits plateaux. va vamaintenant etre décrite aveô plus de détails en se référant à des modes de réalisation particuliers représentés sur les dessins. La figure 1 représente en vue de dessus un premier mode de réalisation de la machine d'injection selon l'invention. La figure 2 illustre le fonctionnement de ce mode de réalisation. La figure 3 représente en vue de dessus un second mode de réalisation de la machine d'injection conforme à l'invention. La figure 4 illustre le fonctionnement de la machine conforme à ce second mode de réalisation. La figure 5 représente en vue de dessus un troisième mode de réalisation de la machine d'injection selon l'invention. La figure 6 illustre le fonctionnement de la machine con- forme à ce troisième mode de réalisation. D'après les figures 1 à 6, la machine se compose d'un dispositif d'injection 71 fixe et d'une presse servant à l'ouverture, à la fermeture et au serrage de deux moules composés chacun de deux parties, à savoir un poinçon et une matri9e.-ie premier moule est composé dtune partie de moule intérieure 32 et d'une partie ext~- rieure 31 Le second moule est composé d'une partie intérieure 42 et d'une partie extérieure 4 a La partie intérieure 32 du premier moule est appliquée contre la face~211 du bloc central 2.La partie intérieure 42 du second moule est appliquée contre la face 221 du bloc central 2. la partie extérieure 31 du premier moule est portée par un premier plateau mobile extérieur 11. Bar arneui; la partie extérieure 41 du deuxième moule est portée par un second plateau mobile extérieur 120 Un bati 26 permet au plateaw--mobile de coulisser par l'intermédiaire de patins susceptibles de glisser sur des glissières 261 du b#i, Des colonnes 6 passent dans les plateaux 11, 21, 22 et 12. le dispositif d'injection 7@ est disposé perpendiculairement à la direction de déplacement relatif des parties de moules. L'entrée de la matière dans les moules s'effectue par des orifices perpendiculaires aux plans de joint et ménagés dans les parties de moules 32 et 42. L'alimentation est assurée par un distributeur 72 qui est monté en bout du dispositif d'injection 71 et s'engage dans les plateaux 21 et 22. Ce distributeur 72 est muni de deux buses 721 et 722 accouplées aux moules 32 et 42. La partie centrale du distri buteur 72 est maintenue par un appui 24 évitant toute flexion. Le déplacement du premier plateau extérieur mobile Il est réalisé par des vérins 91 accouplés par des articulations 911 au plateau et par des articulations 912 au bloc central 2. Le déplacement du second plateau extérieur mobile 12 est réalisé par des vérins 92 accouplés au plateau 12 par des articulations 921 et au bloc central 2 par des articulations 922. La fonction de ces vérins est de provoquer le déplacement rapide des plateaux Il et 12 à ltou- verture et à la fermeture. Le nombre et la position de ces vérins permettent de répartir les efforts sur les plateaux mobiles. La force des vérins 91 et 92 peut n'etre pas suffisante pour provoquer le décollement des plateaux au début de ltouverture. Des vérins 93 à petite course mais pouvant engendrer des poussées importantes peuvent être installés si nécessaire pour assurer le déverrouillage de chaque moule. Ces vérins sont sur les figures 1, 3 et 5 intgrés aux moules mais ils peuvent également être installés entre un plateau mobile extérieur et le bloc central. Le circuit d'alimentation des vérins 93 est branché sur le circuit d'alimentation des vérins 91-92. Une soupape de séquence est montée sur le circuit des vérins 93. Si les vérins 91 et 92 ne sont pas assez puissants pour déclencher l1ouverture, la pression monte dans le circuit et la soupape de séquence s'ouvre pour mettre en action les vérins 93. Le premier plateau mobile Il est relié mécaniquement ou hydromécaniquement aux colonnes 6 de manière que son déplacement provoque le déplacement desdites colonnes. le second plateau mobile 12 supporte des moyens de blocage 8 susceptibles de provoquer le verrouillage dudit plateau mobile sur les colonnes. Les colonnes sont pourvues du caté du second plateau mobile 12 de gorges 61 dans lesquelles peuvent stengager les éléments de blocage. Les extrémités des colonnes du coté des gorges 61 sont libres. En se référant aux figures 1 et 5, les moyens de blocage 8 sont constitués par des demi-collerettes 82 susceptibles d'entre manoeuvrées par des, vérins 81 pour s 'engager dans les gorges 61 des colonnes.En se référant à la figure 3, les moyens de blocage 8 sont constitués par des plots 85 qui sont#manoeuvrés ralialement par des vérins 86 pour s 'engager dans les gorges 61 des colonnes. Dans le mode de réalisation représenté sur les ligures 1 et ?, de même que dans le mode de ralistlon représenté sur les figures 3 et 4, les faces 211 et 221 attenantes aux parties de moules 32 et 42 sont maintenues immobiles l'une par rapport à l'autre et par rapport au dispositif d'injection 71. mes faces 211 et 221 peuvent être ménagers sur deux plateaux 21 et 22 réunis par des entretoises 23. Le bloc central 2 au lieu d'être for#:ê par eux plateaux peut être icrné par une seule pièce, par exemple un plateau évidé, sur laquelle sont prévues les deux faces 211 et 221. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, des vérins hydrauliques à faible course 10 sont disposés sur le plateau mobile 11, la fonction de ces vérins étant de provoquer le déplacement relatif des colonnes et du plateau 11 'an fin de cycle, après blocage du plateau 12 sur les colonnes, au moment du serrage des moules. tes cylindres lOt des vérins 10 sont solidaires de la traverse mobile 11, les pistons 1U12 atant solidaires des colonnes 6.Le plateau extérieur 11 est susceptible d'entrainer les colonnes 6 par l'intermédiaire de ces vérins 10. Le fonctionnement du mode de réalisation représenté sur la figure 1 est le suivant. Au début du cycle, (figure 2a), le poinçon et la matrice de chaque moule sont séparés. Les plateaux 11 et 12 sont en fin de course, a l'extrême gauche en ce qui concerne le plateau 11, à l'extrême droite en ce qui concerne le, plateau 12. Les tiges des vérins 91 et 92 sont sorties. Les collerettes 82 sont en position ouverte de manière à permettre le coulissement des colonnes 6 dans le plateau 12. es pistons 102 des vérins à faible course 10 sont maintenu dans une position rapprochée de la traverse 11, les grandes faces des pistons étant soumises à une pression hydraulique.La séparation des poinçons et des matrices permet de dégager les piè- ces résultant du cycle d'injection précédent. Les vérins 91 et 92 sont mis en oeuvre pour rapprocher rapidement les plateaux 11 et 12. Dans le mode de réalisation représenté, les deux moules ont des épaisseurs étales et les déplacements des plateaux Il et 12 sont égaux et opposes. Pour des applications avec des moules d'épaisseurs inégales les vérins 91 et 92 doivent provoquer des déplacements de sens oppos s mQis d'amplitudes inégales des plateaux 11- et 12. Sous l'action des vérins 92 le plateau extérieur 12 coulisse sur les colonnes 6. Les vérins 91 provoquent le déplacement du plateau Il et des colonnes 6, les pistons 102 restant en position rapprochée dudit plateau 11. Lorsque les moules sont fermés ou presque fermés, les éléments de blocage 8 sont ma noeuvrés. tes vérins 81 provo vent la fermeture des demi-collerettes 82 qui s'engagent dans les gorges 61 des colonnes (figure 2b)o les vérins à faible course 10 sont alors mis sous pression pour la phase de verrouillage. les pistons des vérins tendent à s'éloigner du plateau il en tirant vers l'extérieur les colonnes 6. Il se produit alors un serrage de L'ensemble compris entre les plateaux 11 et 12, cet ensemble se centrant de lui-m#me autour du bloc central 2. Après la phase d'injection les éléments de blocage 8 sont ouverts et les moules sont ouverts sous l'action des vérins 91 et 92 ou des vérins 93 92 et 91. Les colonnes 6 sont déplacées de manière à rapprocher les pistons 102 du plateau 11. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 3 et 4 des vérins hydrauliques 5 agissent entre le plateau 12 et les moyens de blocage 8 portés par le dit plateau 12. les colonnes 6 sont solidaires du premier plateau Il grâce à des écrous 62. Les vérins 5 comprennent des cylindres 51 indépendants du deuxième plateau extérieur mobile 12 et sur lesquels sont montés des verrous 85 manoeuvrés par des vérins 86. les verrous 85 liés en translation au cylindre de vérin 51 sont susceptibles de bloquer en translation les cylindres 51 sur les colonnes. les vérins 5 comprennent des pistons 52 qui sont reliés au plateau extérieur 12 de manière que le dkplacement dudit plateau entraine le déplacement de 11 ensemble des vérins 5. Une variante non représentée des vérins 5 peut etre également être envisagée0 Chacun des vérins 5 peut être en effet formé d'un cylindre solidaire du plateau extérieur et d'un piston-portant les moyens de-blocage et susceptible d'entre immobilisé sur les colonnes. Le fonctionnement de ce deuxième mode de réalisation est le suivant. Au début du cycle (figure 4a), pour chaque moule, le poinçon est séparé de la matrice. les tiges des vérins 91 et 92 sont sorties. Les cylindres 51 des vérins 5 sont rapprochés du plateau 12, les pistons 52 étant rentrés, Les vérins 86 maintiennent les vérrus 85 à l'écart des colonnes 60 les vérins 91 et 92 sont mis en oeuvre pour rapprocher simultanément les plateaux Il et 12 du bloc central 2. Lorsque les moules sont presque fermés, les éléments de blocage 8 sont positionnés vis à vis des gorges 61, et ils sont alors manoeuvrés0 les verrous 85 stengagent sous l'action des vérins 86 dans les gorges 61 des colonnes qui sont alors à l'extérieur du plateau 12, les cylindres 51 étant toujours rapprochés du plateau 12. Les plans de joint des moules sont fermés ou presque fermes (figure 4b). les -vérins-S à faible course sont ensuite mis sous pression pour provoquer le verrouillage des moules. Les pistons 52 sortent des cylindres 51,lesquels sont immobilisés en translation par rapport aux colonnes 6 par l'intermédiaire des éléments de blocage. Cette opération pousse le plateau 41 vers le plateau 12 et provoque le serrage de l'ensemble compris entre ces plateaux. les deux plateaux il et 12 se centrent automatiquement par rapport au bloc central 2 (figure 4c). Après la phase d'injection, les éléments de blocage 8 sont ouverts et les moules sont ouverts sous l'action des vérins 91 et 92 ou des vérins 93, 91 et 92. les colonnes 6 sont déplacées par rapport au plateau 12 de manière à rapprocher les éléments de blocage 8 et ledit plateau 12. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 5 et 6, le bloc central 2 est formé de deux plateaux 21 et 22 dont ltun au moins est mobile horizontalement. le premier plateau extérieur Il est solidaire des colonnes 6. Le second plateau extérieur 12 peut être verrouillé sur les colonnes 6 par les mécanismes de blocage 8. Des vérins de serrage à faible course 25 sont montes entre le plateau 21 et le plateau 22. Les corps de vérins 251 sont solidaires de-l'un des plateaux, les pistons 252 étant solidaires de l'autre plateau. Le fonctionnement de ce troisième mode dè réalisation- est le suivant. Au début du cycle (figure 6a) les parties constitutives des moules sont éloignées les uns des autres. les plateaux 11 et 12 sont en fin de course, respectivement à ltextrême gauche et à l'ex- treme droite. l'es plateaux 21 et 22 sont rapprochés l'un par rapport à l'autre, les tiges des vérins 25 étant rentrées dans les cylindres. Les vérins 91 et 92 sont mis en oeuvre pour rapprocher les plateaux Il et 12 du bloc central 2, les colonnes 6 coulissant alors dans les plateaux du bloc central et dans le plateau 12. En fin de course les éléments de blocage 8 sont positionnés vis-à-vis des gorges 61, les moules étant fermés ou presque fermés. le plateau 12 est verrouillé sur les colonnes 6 par les éléments de blocage 8 (figure rob). Les vérins 25 sont ensuite mis sous pression pour la phase de verrouillage. Le plateau mobile central s1 écarte du plateau central fixe de manière à provoquer le serrage des moules entre les plateaux 11 et 12. La buse 721 du distributeur 72 coulisse dans le corps du distributeur 79 pour suivre le mouvement du plateau mobile central 21 (figure 6c). Après la phase dtinjeetion les moules sont ouverts sous 11 action des vérins 91 et 92 ou des vérins 93, 91 et 92. Le plateau 21 est rapproché du plateau# 22 par les vérins 25. Dans une variante de la réalisation précédentes la liaison du bloc central 2 avec le bâti, au lieu dtetre réalisée par l'intermédiaire du plateau 22, peut etre réalisée par une liaison entre les vérins 25 et le bats. Il est bien entendu que l'on peut sans sortir du cadre de l'invention imaginer des variantes -et perfectionnements de détails de m8me qutenvisager l'emploi de moyens équivalents. Ainsi, on peut prévoir plusieur gorges espacées sur chacune des colonnes 6 de manière à pouvoir modifier la position de blocage des mécanismes de verrouillage 8 suivant l'épaisseur des moules. REVENDICÂTIONS 1 achine d'injection de matière plastique dans deux moules, comportant : - un dispositif d'injection qui est monté selon axe fixe perpendi culaire à la direction de déplacement relatif des parties consti- tutives des moules, et est doté d'un distributeur de matière pour alimenter les deux moules, - un bloc central qui porte les parties in::térieures des#moules et dans lequel s'insère le distributeur de matière, - deux plateaux extérieurs mobiles qui portent chacun une partie d'un moule, - des colonnes horizontales susceptibles de coulisser dans au moins un des plateaux extérieurs, - des moyens de déplacement des plateaux extérieurs mobiles 11un par rapport à l'autre,caractérisée par le fait qutelle comporte - des moyens de liaison des colonnes avec un premier plateau exté riéur pour permettre le déplacement des dites colonnes par déplacement dudit plateau, - des moyens permettant le blocage temporaire du second plateau extérieur sur les colonnes, le dit plateau étant susceptible de coulisser par rapport aux colonnes, - des moyens de serrage des moules entre les plateaux extérieurs et le bloc central, mis en oeuvre après blocage du second plateau extérieur mobile sur les colonnes. 2.- Machine d'injection selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comporte des gorges ménagées sur les colonnes, du ctté du second plateau mobile, des verrous qui# sont portés par le dit plateau et sont susceptibles de stengager dans les dites gorges et des moyens de manoeuvre de ces verrous. 30- Machine d'injection selon ltune quelconque des revendications 1 à 2, caractérisée par le fait que le bloc central- comprend deux faces immobiles l'une par rapport à l'autre et accolées chacune à une partie intérieure de moule et que les moyens de serrage sont constitues par des vérins assurant le déplacement relatif de ltun des plateaux extérieurs mobiles par rapport aux colonnes. 40- Machine d'injection selon la revendication 3 caractérisée par le fait que les vérins de serrage sont accouplés aux colonnes et au premier plateau extérieur mobile, 50- Machine dsinjection selon l'une quelconque des revendications I, 2, 3, caractérisée par le fait que les vérins sont accou plés aux éléments de blocage du second plateau extérieur mobile et au dit second plateau 6 archine d'injection selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée par le fait que le bloc central comprend deux plateaux portant chacun une partie intérieure de moule dont l'un au moins est mobile et par le fait que les moyens de serrage sont constitués par des vérins accouplés aux dits plateaux. 7.- Machine d'injection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les moyens de déplacement des plateaux mobiles sont constitués par des vérins de déplacement rapide accouplés chacun à un plateau extérieur et au bloc central. 8.- Machine dtinjection selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée par le fait que les extrémités des colonnes sont libres0