Brevet FR2409142A1 — publié le 19790615

L'invention concerne la mise en oeuvre des matières plastiques et d'une façon plus concrète une machine a' mouler des objets en matières polymères thermoplastiques. L'invention peut être utilisée avec le maximum a'efficacité pour le moulage d'objets de configuration variée, le volume de la matière à mouler par injection pouvant aller jusqu'à 40 cm3, et notamment pour la fabrication des bouchons de bouteilles de vin, des prises de courant à fiches ainsi que des éléments d'étanchéité munis de filetages. On connatt déjà une machine à mouler des objets en matières thermoplastiques qui comporte un plastificateur, des pots d'injection chauffés communiquant avec ce plastificateur, un rotor comportant a sa périphérie des vérins et les pots dtinjectiog, ainsi qu'un transporteur à chaîne sans fin muni de moules d'injection qui contourne un support rotatif pour l'injection de la matière en fusion à partir des pots d'injection au moyen des vérins dans les moules d'injection. Pour la mise en communication du plastificateur avec les pots dtinjec- tion, le rotor est muni de canaux dans lesquels sont installées des soupapes de non-retour. Pendant le fonctionnement de la machine, les pots d'injection du rotor sont d'abord remplis de matière en fusion arrivant du plastificateur; ensuite, les vérins réunissent les pots d'injection aux meules et refoulent la matière en fusion à partir des pots d'injection dans les moules. Un inconvénient de cette machine connue tient à son débit limité: en effet, son rotor est le siège des opérations consécutives de remplissage des pots d'injection par la matière en fusion et d'injection subséquente de la matière en fusion à partir des pots d'injection dans les moules. En cas d'augmentation du débit de la machine, on est forcé d'augmenter les dimensions du rotor et la longueur des canaux qui alimentent les pots dtinjection à partir du plastificateur. Cette augmentation des cotes d'encombrement du rotor entraîne une consommation d'énergie accrue pour sa mise en rotation, augmente le coût de la machine et ses frais d'exploitation.L'augmentation de la longueur des canaux amenant la matière en fusion dans les pots d'in- jection prolonge d'une façon excessive le temps de séjour de la ma- tière à l'état de fusion, ce qui provoque un suréchauffement du maté riau et des difficultés pour maintenir la température optimale de la matière en fusion. Un autre défaut sérieux de cette machine est la conception complexe du rotor, qui abrite les moyens servant aussi bien à remplir de matière en fusion les pots d'injection que les moyens pour l'in- jection de la matière en fusion dans les moules d'injection. Il importe de noter que les moyens servant à remplir de matière en fusion les pots d'injection sont généralement portés à haute température, alors que les moyens pour l'injection de la matière en fusion, comprenant des vérins hydrauliques, doivent généralement Etre refroidis pour éviter la surchauffe de l'huile dans le circuit hydraulique, ce qui exige l'aménagement dans le circuit hydraulique de dispositifs de refroidissement et l'accroissement de la puissance des éléments chauffants. Le but de la présente invention consiste à éliminer les inconvénients mentionnés ci-dessus. On s'est donc proposé de créer une machine à mouler des objets en matières polymères thermoplastiques dans laquelle le remplissage des pots d'injection par la matière en fusion soit réalisé indépen damment de l'injection de la matière en fusion dans les moules. La solution consiste en ce que dans une machine à mouler les objets en matières polymères thermoplastiques comportant un plastificateur qui remplit de matière en fusion des pots d'injection chauffés, un rotor muni de vérins sur sa périphérie, un transporteur sans fin engrenant avec ledit rotor et portant des moules d'injectionédans lesquels est injectée la matière en fusion au moyen des vérins, suivant l'invention, les pots d'injection sont disposés dans un transporteur supplémentaire coopérant avec ledit rotor portant les vérins et avec un rotor supplémentaire communiquant avec le plastificateur par un canal axial pour le remplissage successif des pots d'injection par la matière en fusion dans la zone d'interaction du rotor supplémentaire avec le transporteur supplémentaire, la zone ou les deux transporteurs contournent en commun le rotor portant des vérins comportant un poste d'injection de la matière en fusion dans les moules d'injection. Pareille exécution de la machine permet de réaliser le remplissage des pots d'injection par la matière en fusion sur l'un des rotors indépendamment de l'injection- de matière en fusion, qui steffec- tue dans un autre rotor, ce qui permet d'augmenter sensible#nt le débit de la machine. En outre, une telle exécution de la machine permet de simplifier sensiblement la conception du rotor pour l'injection de la matière en fusion dans les moules, étant donné que ce rotor ne comporte plus de pots d'injection ni d'éléments servant à leur chauffage. En outre, la machine comporte , de préférence, pour le chauffage des pots d'injection, un inducteur à fente entourant le transporteur supplémentaire entre les rotors. Cette réalisation de la machine permet de chauffer les pots d'injection avant leur remplissage par la matière en fusion et de maintenir la température de la matière en fusion dans les pots d'injection lors de leur transfert par le transporteur supplémentaire depuis le rotor supplémentaire, où s'effectue le remplissage des pots d'injection par la matière en fusion jusqu'au rotor où s'effectue l'injection de la matière en fusion dans les moules, ce qui permet de maihtenir la température de la matière en fusion dans l'intervalle requis. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée d'un exemple de réalisation, faite en regard des dessins annexés dans lesquels - la Fig. l représente schématiquement en plan une machine suivant l'inVention; - la Fig. 2 est une coupe prise suivant la ligne Il-Il de la Fig. 1; -- la Fig. 3 représente en coupe longitudinale un pot d'injection; - la Fig. 4 est une coupe prise suivant la ligne IV-IV de la Fig. l; - la Fig. 5 est une coupe prise suivant la ligne V-V de la Fig. 1. La machine suivant l'invention destinée à mouler des objets en polymères thermoplastiques comporte un plastificateur 1 à vis d'Archimède (Fig. 1) qui communique avec un rotor 2 destiné au remplissage par la matière en fusion de pots d'injection 3 fixés à un transporteur à chaîne sans fin 4 qui contourne les rotors 2 et 5. Sur le rotor 5 s'effectue l'admission de la matière en fusion à partir des pots d'injection 3 dans les moules d'injection 6 fixés sur un transporteur à channe sans fin 7 contournant les rotors 5 et 8. Dans la zone située entre les rotors 2 et 5, le transporteur 4 est entouré d'un inducteur 9 pour le réchauffage des pots d'injection 3. Le rotor 2 comprend un arbre 10 (Fig. 2) sur lequel sont fixés à demeure un disque chauffé 11 et un tambour 12. A la périphérie du disque 11 sont montées sur ressorts des soupapes 13 qui au moyen de canaux 14, dont un canal axial, communique avec le plastificateur 1. le tambour 12 est muni de coulisseaux 14' uniformément répartis à sa périphérie et commandés par une came cylindrique 15. Entre le disque chauffé ll et le tambour 12 est monté à demeure sur l'arbre 10 un barbotin,ou étoile l6,qui engrène avec le transporteur 4 portant les pots d'injection 3. Sur l'arbre 10 est également monté à demeure une roue dentée 17 reliée au moteur de commande de la machine (non représenté). Un pot d'injection 3 (Fig, 3) comporte un corps 18 dans lequel est abrité un piston 19, une buse 20 avec un orifice d'injection 21 et un écrou 22 destiné à régler la course du piston 19. Le rotor 5 (Fig. 4) comporte un arbre 23 muni d'un tambour supérieur 24 et d'un tambour inférieur 25 à la périphérie desquels sont disposés des vérins hydrauliques 26, 27. les tambours 24 et 25 sont munis de distributeurs 28 et 29 destinés à amener le fluide aux vérins 26 et 27 suivant la position du rotor 5. Le tambour inférieur 25 est également muni d'une roue dentée 30 reliée au moteur de commande de la machine (non représenté). Sur 11 arbre 23 sont fixés des barbotins 31, 32 et 33. Le barbotin 31 engrène avec le transporteur 4 qui porte les pots d'injection 3. le transporteur sans fin 7 portant les moules d'injection 6 peut être d'un type connu quelconque, mais de préférence il doit comporter un transporteur à channe 7 composé de deux channes sans fin : channe inférieure 34 et chaîne supérieure 35, les articulations de la channe 34 recevant des matrices 36 et les articulations de la channe supérieure 35 recevant librement des poinçons 37. La channe 34 engrène avec le barbotin 32 alors que la channe 35 engrène avec le barbotin 33. Le rotor 8 (Fig. 5) est destiné à extraire les objets 38 et à éliminer les carottes 38'; il comporte un arbre 39 sur lequel sont montés à demeure un tambour supérieur 40 et un tambour inférieur 41, des barbotins 42, 43 et un disque porteur 44. A la périphérie du tambour supérieur 40 sont montés des coulisseaux 45 qui sont commandés pour leurs déplacements verti caux par une came cylindrique (non représentée), les coulisseaux 45 coopérant avec les poinçons 37. A la périphérie du tambour inférieur 41 sont disposés des coulisseaux 46 qui portent des harpons effilés 47, la commande des déplacements verticaux alternatifs des coulisseaux 46 étant réalisée à partir d'une came cylindrique fixe 48. Il convient de noter qu'au besoin les harpons 47 peuvent être munis d'une commande pour leur mise en rotation complémentaire, alors que l'extrémité effilée supérieure de ces harpons peut autre dotée d'un filetage. les barbotins 42 et 43 engrènent respectivement avec la chaîne 35 et avec la chaîne 34 du transporteur 7. La machine à mouler les objets en matières polymères thermoplastiques fonctionne de la manière suivante. lorsqu'on met en marche la machine à partir de son moteur de commande non représenté (Fig. 1), les rotors 2, 5, 8 et les transporteurs sans fin 4 et 7 commencent à fonctionner en synchronisme. lorsque le transporteur 4 contourne le rotor 2 (Fig. 2), les coulisseaux 14' coopèrent avec les corps 18 des pots d'injection 5 et les soulèvent du transporteur 4. les corps 18 coopèrent avec les soupapes 13 en les soulevant de manière que l'orifice d'injection 21 du pot 3 vienne en communication avec les canaux 14 et le plastificateur 1. Les pots d'injection 3-se remplissent alors de matière en fusion, la quantité de matière fondue arrivant au pot d'injection 3 étant fonction de la position de l'écrou 22.Au fur et à mesure que le rotor 2 tourne, les coulisseaux 14' descendent solidairement avec les pots d'injection 3, les soupapes 13, sous l'effet de leur ressort, obturent les canaux 14 qui mettent en communication les pots d'injection avec le plastificateur 1, et les pots d'injection 3 garnis de matière en fusion sont transférés par le transporteur 4 vers le rotor 5. 1 convient de noter qu'avant le remplissage par la matière en fusion et après ce remplissage, les pots d'injection 3 sont transférés par le transporteur 4 à travers les inducteurs 9, qui permet tent de maintenir la température des matières fondues dans l'intervalle requis. le transporteur sans fin 7 transfère les moules d'injection 6 dans le rotor 5, où les vérins hydrauliques 26 tFig. 4) agissant sur les poinçons 37 appliquent ceux-ci-contre les matrices 36. le pot d'injection 3 est appliqué par le vérin hydraulique 27 contre le moule d'injection 6 et, pendant la poursuite du déplacement de la tige du vérin hydraulique 27, la matière en fusion est refoulée depuis le pot d'injection 3 dans le moule d'injection 6. Au cours de la rotation subséquente du rotor 5, le pot d'injection 3 est écarté du moule d'injection 6 et est transféré par le transporteur 4 vers le support rotatif 2 pour être de nouveau rempli de matière en fusion. les moules remplis 6 sont amenés par le transporteur sans fin 7 jusqu'au rotor 8. Au cours du transport des moules 6 depuis le rotor 5 jusqu'au rotor 8, les objets moulés 38 sont refroidis. Dans le rotor 8, les coulisseaux 45 (Fig. 5) coopérant avec les poinçons 37 ouvrent les moules 6 et en extraient les objets 38. Les harpons 47 s'insèrent au moyen des coulisseaux 46 dans les carottes 38 et, au cours de la rotation subséquente du rotor 8, descendent en retirant les carottes 38' hors des matrices 36. Au cours du mouvement ultérieur en descente du harpon 47, les carottes 38' butent contre le disque 44 et sont extraites du harpon 47. Au cours de la rotation ultérieure du rotor 8, les moules d'injection 6 se referment et sont conduits par le transporteur sans fin 7 vers le rotor 5 pour entre remplis de matière -en fusion. Puis le cycle de travail se répète. - REVENDICAtION8 1 - Machine à mouler des objets en matières polymères thermoplastiques, comportant un plastificateur qui remplit de matière en fusion des pots d'injection chauffés, un rotor muni de vérins sur sa périphérie, un transporteur sans fin engrenant avec ledit rotor et portant des moules d'injection dans lesquels est injectée la matière en fusion au moyen des vérins, caractérisée en ce que lesdits pots d'injection (3) sont disposés dans un transporteur supplémentaire (4) coopérant avec ledit rotor (5) portant les vérins (26, 27) et avec un rotor supplémentaire (2) communiquant avec le plastificateur par un canal axial (14) pour le remplissage successifs des pots d'injection (3) par la matière en fusion dans la zone d'interaction du rotor supplémentaire (2) avec le transporteur supplémentaire (4), la zone où les deux transporteurs (4, 7) contournent en commun le rotor (5)-portant des vérins (26, 27) comportant un poste d'injection de la matière en fusion dans les moules d'injection (6). 2 - Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que dans la zone située entre les rotors (2,5) du transporteur supplémer taire (4) est installé un inducteur électrique (9) coopérant avec les pots d'injection (3) pour leur chauffage.