Brevet FR2470674A1 — publié le 19810612

1. Linvention concerne un procédé et un disposi- tif de commande hydraulique pour l'actionnement d'une unité de fermeture sur des machines de moulage par injection de matières synthétiques, dans lesquelles les plaques de montage d'éléments de moule sont verrouillées en position entre elles avant l'ap- plication de la pression d'injection avec la force de fermeture et de serrage mise en oeuvre. L'invention peut s'appliquer, en outre, de ma- nière analogue à des presses et machines de moulage sous pres- sion de métaux. On conna t des machines à mouler par injection dans lesquelles le déplacement de la plaque mobile de montage d'éléments de moule est effectué au moyen de cylindres de vérins à course relativement longue, disposés séparément l'un de l'autre, et dans lesquelles, en même temps, un verrouillage est réalisé au moyen d'éléments de verrouillage à guidage commandé, par su- perposition d'un déplacement de rotation et d'un déplacement de translation, tandis que le déverrouillage s'effectue en synchro- nisme avec la course d'ouverture du moule. Une telle installa- tion est connue par le brevet DD WP 133 635. Dans cette installation, sont prévues, dans une plaque mobile de montage d'éléments de moule, des colonnes réglables axialement en position sans possibilité de rotation, sur les extrémités desquelles, pénétrant dans la plaque de mon- tage fixe, sont prévues des griffes extérieures, en forme de seg- ments d'anneau qui, pendant la course de déplacement vers la position de fermeture du moule, s'engagent dans des douilles de serrage à guidage forcé dont est pourvue la plaque de monta- ge fixe du moule. Les douilles de serrage qui servent, dans ce cas, d'éléments de verrouillage, présentent elles-mêmes, à l'intérieur, des griffes en forme de segments d'anneau et sont commandées par un système à came et piste de guidage. Les griffes extérieures en segments d'anneau prévues sur les colonnes s'engagent alors, pendant le déplacement de la plaque de montage mobile vers sa position de fermeture, à travers les griffes intérieures de la douille et déplacent celle-ci en direction axiale. Grâce au gui- dage forcé au moyen de gorges de guidage de came, la douille est déplacée axialement sur une longueur égale à la sourse de ferme- ture du moule et radialement sur un angle de rotation assurant 2.- un verrouillage des griffes extérieures avec les griffes inté- rieures de la douille. Ensuite, sans interruption du mouvement de déplacement de plaque, peut s'effectuer une mise en action du cylindre de fermeture à courte course. Le système de verrouillage décrit ci-dessus pré- sente cependant les inconvénients suivants: les systèmes de came et piste de guidage pour les douilles sont soumis à des forces d'usure par friction très importantes. En outre, la cour- se relativement grande du piston de fermeture à grande surface, résultant de la caractéristique de la commande par came et piste de guidage, qui n'est utilisée que pour le processus de verrouil- lage, est très défavorable; c'est-à-dire qu'il est alors néces- saire de refouler une très grande quantité de fluide hydrauli- que dans le cylindre de fermeture et de l'aspirer ensuite, de sorte que la dernière partie de la course de la plaque de monta- ge mobile se trouve fortement freinée. Pour cette raison, il est en outre nécessaire de prévoir des surfaces de guidage et d'é- tanchéité relativement longues. L'invention a pour but de réaliser une unité de fermeture comportant des éléments de verrouillage peu exposés à l'usure, qui garantissent que le temps nécessaire au verrouil- lage n'intervienne pas défavorablement dans la durée totale de cadence de la machine de moulage par injection. L'objectif que doit atteindre l'invention, est de créer un procédé grâce auquel le processus de fermeture et de verrouillage, ainsi que le processus de déverrouillage et d'ouverture du moule, se déroulent en continu en une seule caden- ce de travail, dans lequel la course passive du piston de fer- meture nécessaire pour déclencher le processus de verrouillage se trouve raccourcie, sans que soit nécessaire un guidage méca- nique forcé des éléments de verrouillage. L'invention vise également à réaliser un dispo- sitif de commande hydraulique pour-l'application de ce procédé. L'invention concerne donc un procédé du type dans lequel la plaque mobile est amenée en position de fermetu- re par un cylindre à basse pression à longue course, le verrouil- lage s'effectue en même temps que la course de déplacement dans la position de fermeture, des colonnes étant pourvues à leurs extrémités de griffes extérieures appropriées à un accouplement par rotation, qui s'engagent dans des douilles comportant un 3.- contre-profil en forme de griffes intérieures et qui sont fi- xé6s directement au piston de fermeture, la force de fermeture étant appliquée par des cylindres à haute pression et courte course disposés aux extrémités des colonnes, le déverrouillage s'effectuant, après refroidissement de la pièce moulée, en mê- me temps que la course d'un piston d'ouverture de moule, le procédé conforme à l'invention est caracté- risé en ce que, pendant la course de déplacement de la plaque de montage mobile dans sa position de fermeture, lorsque les ex- trémités des colonnes viennent buter contre un couvercle, un cylindre de verrouillage hydrulique est chargé par le fluide de pression qui a été refoulé auparavant, directement vers le cy- lindre de verrouillage par le retrait du piston d'ouverture à l'intérieur du cylindre d'ouverture, la force de fermeture étant appliquée à la fin de la course de verrouillage par le fait qu'un profilé à came, fixé sur la tige de piston du cylindre de ver- rouillage, actionne un contacteur, qui commute en même temps sur leur ouverture des soupapes, de telle sorte que la chambre de pression du cylindre de fermeture se trouve chargée par la pression, tandis que, en vue de retirer la pièce moulée, le cy- lindre d'ouverture et le cylindre de verrouillage sont actionnés en synchronisme par le fait que les chambres de pression corres- pondantes sont simultanément chargées par la pression, après réa-' lisation d'une commutation appropriée des soupapes. Le dispositif de commande hydraulique pour-l'ap- plication de ce procédé est caractérisé essentiellement par une soupape de passage qui est montée directement derrière le géné- rateur de courant de pression, en série avec lui, et qui est re- liée par une conduite bifurquée, d'une part, à une seconde sou- pape de passage, et, d'autre part, à une troisième soupape de passage, une seconde conduite partant de la soupape disposée di- rectement derrière le générateur de pression pour mener directe- ment au réservoir à fluide hydraulique. Il existe ainsi, d'une part, à travers la seconde soupape et les conduites correspondantes, une liaison allant au cylindre de verrouillage, et, d'autre part, à travers la troi- sième soupape et les conduites correspondantes, une liaison al- lant au cylindre de fermeture ou d'ouverture du moule. le cylin- dre de fermeture est, d'une part, relié par l'intermédiaire d'une autre soupape et conduites correspondantes avec un récipient d'équilibrage raccordé au réservoir de fluide, et est, dl-autre part, par l'intermédiaire de la troisième soupape et conduites correspondantes ainsi que d'une soupape anti-retour, relié direc- tement avec le réservoir à fluide. - La soupape qui est montée directement derrière le générateur de courant dépression du fluide hydraulique, ain- si que la seconde et la troisième soupapes qui lui sont ainsi reliées à travers la conduite bifurquée, sont actionnées en même temps par l'intermédiaire d'un contacteur fonctionnant en dépendance de la course de verrouillage. Les diverses douilles de serrage sont avantageusement reliées entre elles par une tringlerie qui est actionnée, par l'intermédiaire d'un point de rotation, au moyen d'un cylindre de verrouillage. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exem- ple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels a - la figure 1 est une vue d'ensemble d'une unité de fermeture comportant deux plaques de montage d'éléments de moule et des colonnes de support libre, - la figure 2 est une vue en coupe des éléments de verrouillage par A - A de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe des éléments de verrouillage par B-B de la figure 2, - la figure 4 est un schéma des circuits hydrau- liques pour l'application du procédé de l'invention, - la figure 5 représente un dispositif de ver- rouillage conforme à l'invention comportant un système de trin- glerie de liaison des éléments de verrouillage. Les figures 1, 2, 3 et 5 montrent l'application du procédé de l'invention à une unité de fermeture de moule, pourvue de deux plaques de montage, d'éléments de moule et deux colonnes de support libre. la plaque de montage mobile 26 est montée sur un châssis de base 25, de manière à pouvoir être cou- lissée au moyen d'un cylindre de déplacement 28. Dans cette plaque mobile 26 sont montées des colonnes 29 constituées sous forme de boulons de serrage, de position réglable au moyen d'é- crous de colonne 36, en direction longitudinale, pour leur adap- tation à la hauteur de construction du moule. La référence 39 dé- signe les deux parties de moule. Les colonnes 29 constituées comme des boulons de serrage présentent, à leurs extrémités tournées vers la plaque de montage fixe 27, des griffes extérieures 30 en forme de seg- ments d'anneaux destinées à un accouplement par rotation. Les colonnes 29 sont en outre bloquées contre une rotation par un ressortclavette 44, qui est monté coulissant axialement dans la gorge 45 d'une douille 43, qui est reliée rigidement à la plaque mobile 26. Sur le c6té de la plaque fixe 27 correspondant à la buse dtinjection, sont disposées les douilles de serrage 31 destinées à assurer le verrouillage (figure 5) et qui présen- tent des griffes intérieures 38. Sur chacune de ces douilles 31 est prévue une bague de maintien 32 (figure 2) qui est reliée par vissage à un couvercle 34 de fermeture de la douille. Ce couvercle 34 en forme de segment de cercle, constitue, conjoin- tement avec la bague de maintien 32, la douille 31 et le piston de fermeture 18, un ensemble unitaire de construction. Dans la zone vide correspondant au segment du cercle manquant du couvercle 34, sur la surface formée par la corde du segment, perpendiculairement à la colonne 29, est mon- tée la tige de piston 35 d'un cylindre de verrouillage hydrauli- que 14, qui transmet à la douille 31 une force agissant excen- triquement. Sur la tige de piston 35 est fixé un profilé de guidage de came 51 (figure 4) par lequel est actionnée en fonc- tion de la course, un contacteur 50 fixé sur le carter du cylin- dre d'ouverture 7. Directement derrière le piston de fermeture 18, est disposé un piston de provocation d'ouverture 46, qui peut 8tre chargé sur un c8té par la chambre de compression 6 du cy- lindre d'ouverture 7. Le piston de fermeture 18 et le piston d'ouverture 46, sont reliés entre eux par le couvercle 34 et la douille 31 avec sa bague de maintien 32. La conduite de refoulement 8 de la chambre de pression 6 du cylindre d'ouverture 7 est reliée au choix, par l'intermédiaire d'une combinaison de soupapes de passage 11, 9, 1, et par les conduites 2, 8, 10, 12, 13, soit directement avec le cylindre de verrouillage 14, soit avec le générateur de cou- rant de pression 3. La chambre de pression 17 du cylindre de fermeture 47 est reliée, au choix, soit par l'intermédiaire des conduites 22, 109 2 et de la combinaison des soupapes de passage 9 et 1, directement avec le générateur de courant de pression 3, soit par les conduites 19 et la soupape de passage 20, avec le récipient d'équilibrage 21. Le mode de fonctionnement de l'installation con- forme à l'invention, est expliqué brièvement ci-après g, Dans la position d'ouverture, dans le but d'un retrait des éléments de moule, la plaque de montage mobile 26 et la plaque de montage fixe 27, sont placées à une distance aussi grande que possible l'une de l'autre. Dans cette position de repos du système de fermeture, la pompe 3 aspire du liquide de pression à partir du réservoir 5, et transporte celui-ci à travers les conduites 2 et 4 et la soupape 1 (en position de commutation 1) pour le ramener sans pression dans le réservoir 5. La chambre de pression 17 du cylindre de fermeture 47 est reliée, par la conduite 19 et la soupape intercalée 20 (en po- sition de commutation 1) au récipient d'équilibrage 21, et est, par conséquent, exempte de pression. La soupape anti-retour 24 s'oppose à ce que le fluide hydraulique contenu dans la chambre 17 puisse s'écouler, à travers les conduites 22, 48 et à travers la soupape 9 (en position de commutation 1), dans le réservoir de fluide hydraulique 5. La chambre de compression 6 du cylindre d'ouver- ture 7 et la chambre de compression 40 du cylindre de verrouil- lage 14, sont reliées en commun, à travers les conduites 8, 10, 12, 16 et la combinaison des soupapes 1, 9 et 11 (toutes en po- sition de commutation 1) et par l'intermédiaire d'une soupape de limitation de pression 15, avec le réservoir à liquide hy- draulique 5. Elles sont ainsi placées sous une pression préala- ble, de telle sorte qu'une force tendant à l'ouverture du moule, correspondant à la pression préalable de la soupape de limitation de pression 15, reste maintenue en permanence. Pour procéder à une autre opération de moulage par injection, on charge par la pression les cylindres de dépla- cement 28, de telle sorte que la plaque mobile 26, avec les co- lonnes 29 fixées sur elle, est déplacée en direction de la pla- que fixe 27. les griffes extérieures 30, en forme de segments d'anneau, qui sont disposées sur les extrémités des colonnes 29 entrant dans la plaque fixe 27, pénètrent alors dans les douil- les de serrage 31. les griffes extérieures 30 se déplacent le long des gorges 33 prévues axialement dans les douilles 31, jus- qu'à ce que les faces frontales des colonnes 29 viennent s'ap- 7e 247O674 pliquer contre la surface intérieure du couvercle 34 qui ferme la douille 31, Ensuite, une force est transmise - sous l'effet de l'énergie cinétique avec laquelle se déplace la plaque mobile 26 et par l'intermédiaire de la face frontale de la colonne 29 - au couvercle 34, contre lequel s'appuie le piston 46 du cylindre d'ouverture 7. Il en résulte que le fluide hydraulique est re- foulé, hors de la chambre de pression 6, à travers la conduite 8 et la soupape de passage 9 (en position de commutation 1) dans la conduite 100 De là, le fluide hydraulique s'écoule, à travers la soupape 11 (en position de commutation 2) dans les conduites 12, 13, directement vers le cylindre de verrouillage 14. Grâce à la commutation réalisée à la soupape 11 pour le cylindre de vérin avec tige de piston d'un seul c8té, le piston de verrouil- lage 35 est déplacé hors du cylindre; par suite, grâce à la liai- son de ce piston de verrouillage 35 avec la douille de serrage 31, celleci est tournée d'un certain angle autour de son axep On obtient-ainsi que les griffes extérieures 30 de la colonne 29 et les griffes intérieures 38 de la douille 31 viennent se placer l'une derrière l'autre. La plaque mobile 26 se trouve ain- si verrouillée par engagement de forme, dans sa position de fer- meture, avec la plaque fixe 27, et cela dans une même cadence de travail en synchronisme avec la course de déplacement de la plaque mobile, Le fluide hydraulique qui n'est pas nécessité pour cette phase opératoire, est ramené dans le réservoir 5,par les conduites 8, 109 16 et la combinaison des soupapes 9 et 1 (toutes deux en position de commutation 1) et par l'intermédiaire de la soupape de limitation de pression 150 On est ainsi assuré que la douille 31 est verrouillée avec sûreté, 'ar le cylindre de verrouillage 14, avec les griffes extérieures 30 de la colon- ne 29, et sans que le mouvement de déplacement soit interrompu par ce processus de verrouillage, ce qui permet une transition continue vers l'établissement de la force de fermeture, Cela est assuré par le fait que le profil de came 51, fixé sur la ti- ge de piston 35 du cylindre de verrouillage 14, actionne le con- tacteur 50 directement à la fin de la course de verrouillage. Ce contacteur 50 se retrouve en liaison de commande de connexion avec les soupapes 1, 9 qui sont amenées dans ce but chacune dans leur position de commutation 2. 8.- 2 4 24706? 4 la chambre de pression 17 du piston de fermeture 18 chargé d'un seul c8té, est en liaison, par la conduite 19 et la soupape 20 (en position de commutation 1), avec le récipient d'équilibrage 21, lequel, de son côté, est en liaison, par la conduite 49, avec le réservoir à fluide hydraulique 5, en vue' d'assurer une compensation permanente du volume, qui varie, du fluide sous pression. L'établissement de la force de fermeture est réa- lisé en prévoyant que le générateur de courant de pression 3 dé- place le fluide hydraulique, à travers la soupape 1, dans la conduite 10, laquelle amène le fluide hydraulique, d'une part, par la soupape 9 et la conduite 22, dans la chambre de pression 17 du piston de fermeture 18, et, d'autre part,.par la soupape Il et les conduites 12, 13, dans les chambres de pression 37, 40 du cylindre de verrouillage 14. La pression du générateur 3 est limitée par la soupape de limitation de pression 23. Le volume de fluide hydraulique qui est comprimé dans la chambre de pres- sion 6 du cylindre d'ouverture 7 parvient, à travers la conduite 8 et la soupape 9, dans la conduite 48, et, à travers la soupape anti-retour 24, dans le réservoir à fluide 5. La soupape anti- retour 24 s'oppose à une vidange du cylindre de fermeture 479 Après l'opération de moulage par injection et le refroidissement de la pièce moulée, la chambre de pression 6- du cylindre d'ouverture 7 est chargée en pression, à travers les conduites 2, 10, 8 et la combinaison des soupapes 1 (en posi- tion de commutation 2) et 9 (en position de commutation 1), par le générateur de courant de pression 3. En même temps, dans une seule cadence de travail, la chambre de pression 40 du cylindre de verrouillage-14 est chargée en pression en vue d'un déverrouillage, à travers les conduites 2, 10, 12 et la combinaison des soupapes 1 (en posi- tion de commutation 2) et 11 (en position de commutation 1). Le générateur de courant de pression 3 déplace alors le fluide hy- draulique, à travers la conduite 2 et la soupape 1 (en position de commutation 2) dans la conduite 10, laquelle est reliée, d'une part, à travers la soupape 9 (en position de commutation 1) avec la conduite 8 allant à la chambre de pression 6 du cylin- dre d'ouverture 7, et, d'autre part, à travers la soupape 11 (en position de commutation 1) avec la conduite 12 allant au cylindre de verrouillage 14. 9,_ Avec le système de commutation ainsi établi, le piston de fermeture 18 est déplacé vers sa position extrême de gauche par le piston d'ouverture 46, et, en même temps, il est déverrouillé par le cylindre de verrouillage 14. Il en ré- suite que les douilles de serrage 31 sont tournées et ramenées dans leur position de départ et que les griffes extérieures 30 des colonnes 29 peuvent être ramenées en arrière par les gorges axiales 33 des douilles 310 Les douilles 31 sont ainsi déver- rouillées sans retard, dans une même cadence de travail, avec la course d'ouverture de moule. Le fluide hydraulique qui, lors du déverrouillage est comprimé dans le cylindre de verrrouillage 14, est amené sans pression au réservoir 5, par la conduite 13, à travers la soupape 11. Dans le but d'une économie de dépense technique, il est prévu, en corrélation avec le mécanisme de verrouillage, conforme à l'inventions, les mesures suivantes: les dispositifs de verrouillage nécessaires sont reliés opérationnellement par l'intermédiaire d'un système de tringlerie permettant d'actionner simultanément les quatre dis- positifs de verrouillage, et qui fonctionne de la manière re- présentée dans la figure 5: c'est-à-dire que ces dispositifs de verrouillage nécessaires, comme de préférence les douilles de serrage 31 à griffes, sont actionnés simultanément, par lin- termédiaire d'une tringlerie 41, par un même cylindre de ver- rouillage 14. Ce cylindre 14 est relié, par un point de rotation 42, avec la tringlerie 41, de manière à verrouiller - ou déver- rouiller - les quatre douilles 31 avec les colonnes 29. Il est à remarquer, en complément, que la des- cription se rapporte chaque fois à une unité de verrouillage, c'est-à-dire à une douille 31, ainsi qu'à un cylindre de ferme- ture et d'ouverture 47 et 7 affecté chacun A une colonne 29. Conformément à la construction et au mode de fonctionnement du procédé et du dispositif de commande hydrau- lique selon l'invention, pour des machines à mouler par injec- tion du type connu déterminés, il est nécessaire de prévoir, en correspondance avec le nombre de colonnes 29, chaque fois. quatre cylindres d'ouverture 7, et quatre cylindres de ferme- ture 47, ainsi que quatre douilles de serrage correspondantes 31, qui sont actionnées de préférence par un môme cylindre de verrouillage 14. Les quatre cylindres d'ouverture 7 et de ferme- 1O.- 2470674 ture 47, qui coopèrent chacun avec une douille 31 jouant le r8le d'élément de verrouillage, sont reliés entre eux par des montages en parallèle. On obtient ainsi un fonctionnement syn- chrone, exempt de perturbations, des quatre cylindres d'ouver- ture 7 et de fermeture 47, ainsi que des douilles de serrage 31 correspondantes servant d'éléments de verrouillage, i2 47067i4 REVEND I CA TI0 N S - Procédé pour la fermeture et le verrouillage des plaques de montage d'éléments de moule sur des machines à mouler par injection, dans lequel la plaque mobile est amenée en position de fermeture par un cylindre à basse pression à longue course, le verrouillage s'effectue en même temps que la course de déplacement dans la position de fermeture, des colonnes étant pourvues à leurs extrémités de griffes extérieures appro- priées à un accouplement par rotation, qui s'engagent dans des douilles comportant un contre-profil en forme de griffes inté- rieures et qui sont fixées directement au piston de fermeture, la force de fermeture étant appliquée par des cylindres à haute pression et courte course disposés aux extrémités des colonnes, le déverrouillage s'effectuant, après refroidissement de la piè- ce moulée, en même temps que la course d'un piston-d'ouverture de moule, procédé caractérisé en ce que, pendant la course de déplacement de la plaque de montage mobile dans sa position de fermeture, lorsque les extrémités des colonnes (29) viennent buter contre un couvercle (34), un cylindre de verrouillage byh draulique (14) est chargé par le fluide de pression qui a été refoulé auparavant directement vers le cylindre de verrouillage (14) par le retrait du piston d'ouverture (46) à l'intérieur du cylindre d'ouverture (7) la force de fermeture étant appliquée à la fin de la course de verrouillage par le fait qu'un profilé à came (51)9 fixé sur la tige de piston (35) du cylindre de ver- rouillage (14), actionne un contacteur (50), qui commute en même temps sur leur ouverture des soupapes (1, 9) de telle sorte que la chambre de pression (17) du cylindre de fermeture (47) se trou- ve chargée par la pression, tandis que, en vue de retirer la pièce moulée, le cylindre d'ouverture (7) et le cylindre de ver- rouillage (14) sont actionnés en synchronisme par le fait que les chambres de pression correspondantes (40, 6) sont simultané- ment chargées par la pression, après réalisation d'une commuta- tion appropriée des soupapes (9 et 11). 2.- Dispositif de commande hydraulique pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1 D caractérisé en ce que, à la suite du générateur du courant de fluide sous pression (3) est montée une soupape, à commutation de position (1) qui est reliée, par une conduite (10) bifurquée, d'une part, à une soupape à commutation de position (11), et, d'autre part, il.- 12.- à une soupape à commutation de position (9), une seconde conduite (4) allant de la soupape (1) au réservoir de fluide hydraulique (5), la soupape (11) établissant une liaison, par des conduites (12 et/ou 13), avec le cylindre de verrouillage (14) et l'autre soupape (9) établissant une liaison, par une conduite (22) ou une conduite (8) avec le cylindre de fermeture (47) ou le cylin- dre d'ouverture (7), le cylindre de fermeture (47) étant relié, d'une part, par une conduite (19) et une soupape à commutation de position (20) avec un récipient d'équilibrage (21) raccordé au réservoir de fluide (5), et, d'autre part, par une conduite (22) et une soupape (9), une conduite (48) et une soupape anti- retour (24), avec le réservoir de fluide (5), las soupapes (1, 9) étant actionnées simultanément par l'intermédiaire d'un contacteur (50). 3.- Installation pour la mise en oeuvre du procé- dé suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les douil- les de serrage (31) sont reliées entre elles, de préférence par une tringlerie (41) qui est actionnée, par l'intermédiaire d'un point de rotation (42), par le cylindre de verrouillage (14).