Brevet FR2483318A1 — publié le 19811204

La présente invention est relative à un dispositif d'injection de matières plastiques élastomères ou autres matières analogues. Ce dispositif peut-être utilisé en particulier mais, non exlusivement, pour 1'injection de matières plastiques chargées telles des matières thermodurcissables chargées de fibres de verre. Dans les dispositifs d'injection connus, la matière est malaxée par une vis située dans un fourreau puis injectée dans un moule par déplacement de cette vis dans le fourreau. Pour éviter qu'au cours de la phase d'injection la matière malaxée ne remonte dans la vis, celle-ci est munie à son extrémité d'un dispositif formant clapet, ce clapet se fermant automatiquement lors de lRinjectionç Ce dispositif formant clapet présente l'inconvénient que, lors du malaxage de la matière par la vis, il oblige la matière à suivre un parcours sinueux, ce qui provoque une destruction des propriétés de la matière, et, en particulier, une cassure des fibres de verre lorsque la matière est chargée en fibres de verre. Dans d'autres dispositifs connus, il est remédié à cet inconvénient en utilisant une vis placée dans un fourreau mobile avec lequel elle forme clapet à l'injection, le fourreau mobile, qui forme piston d'injection, étant monté coulissant dans un fourreau fixe, solidaire du moule dans lequel doit être injectée la matière. Ces derniers dispositifs, bien que supprimant la destruction de la matière, ont également de graves in convénients. En effet, comme le fourreau fixe est solidaire du moule, la matière malaxée contenue dans ce fourreau fixe avant injection est soumise à l'influence de la température du moule. C'est ainsi que, d'une part, dans le cas d'injection de matières thermoplastiques, le moule étant refroidi, le fourreau fixe est refroidi au contact du moule de sorte que la matière se durcit et vient boucher l'orifice d'injection et, d'autre part, dans le cas d'injection de matières thermodurcissables, le moule étant chauffé pour assurer la polymérisation de la matière, le fourreau fixe est également chauffé de sorte que la matière commence à polymériser dans le fourreau avant autre injectée. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et a pour objet un dispositif d'injection de matières plastiques, élastomères ou autres matières analogues du type comportant une vis de malaxage, coulissant dans un fourreau mobile pour former clapet, lui m8me coulissant dans un fourreau fixe, des moyens d'ac actionnement la vis pour l'injection de la matière dans un moule caractérisé en ce que des moyens de solidarisation relient le fourreau fixe aux moyens d'actionnement, l'ensemble du dispositif d'injection pouvant être déplacé par rapport au moule. Grâce à cette disposition, le fourreau fixe n'étant plus lié au moule, il est possible d'éloigner du moule le dispositif d'injection pendant la période de malaxage de la matière et de n'amener ce dispositif au contact du moule qu'au nomment de l'injection de cette matière dans le moule. D'autres caractéristiques et avantages apparattront au cours de la description qui va suivre Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple - le Fig. 1 est une vue schématique en coupe d'un dispositif d'injection selon l'invention en position après injection de la matière, - la Fig. 2 est une vue schématique en coupe d'un dispositif d'injection selon l'invention en position de malaxage de la matière, - la Fig. 3 est une vue schématique partielle en coupe, à plus grande échelle que celle de la Fig. f, d'un dispositif d'injection selon l'invention en position après injection de la matière, - le Fig. 4 est une vue schématique partielle en coupe, à plus grande échelle que celle de la Fig. 2, d'un dispositif selon l'invention en position de malaxage de la matière. Suivant ltexemple représenté aux Fig. 1 et 2, l'invention est appliquée au moulage de pièces en matière plastique dans un moule M solidaire d'un bâti B. Sur ce mame bâti B est monté coulissant, sous 1'ac- tion d'un vérin V, un dispositif d'injection I selon la présente invention. Ce dispositif d'injection I selon l'exemple représenté aux Fig. 1 à 4, se compose - d'une semelle 1, formant bâti au dispositif d'injection, coulissant sur le bâti B sous l'action du vérin V, et portant deux plateaux parallèles, le premier 2 et le second 3, reliés entre eux par quatre colonnes 4 parallèles entre elles, - d'un dispositif de malaxage et d'injection formé d'un cylindre ou fourreau fixe 5 solidaire du premier plateau 2 par deux plaques planes parallèles 6 formant moyens de solidarisation et situées de part et d'autre d'un second cylindre ou fourreau mobile 7, coulissant dans le fourreau fixe 5 et dans le premier plateau 2, et, portant une trémie 8 d'alimentation en matière plastique. A l'intérieur du fourreau mobile 7 est montée coulissante une vis de malaxage 9.Le fourreau fixe 5 est muni du c8té du moule M d'une buse ou orifice de sortie 10 destiné à venir s'appliquer contre le moule et muni d'un robinet de sectionnement ti. Le fourreau mobile 7 comporte, à son extrémité du caté du moule, une buse 12 de forme générale cynique destinée à coopérer avec ltextrémité c8nique 13 de la vis de malaxage 9 pour former clapet, - des moyens d'actionnement du dispositif d'injection et de malaxage contitués par un vérin d'injection 14, à un fond formé par le second plateau 3 et un cylindre 15 et à piston 16.Le piston 16 porte, à son extrémité opposée à la vis 9, un moteur électrique ou hydraulique 17 qui entratne la vis 9 en rotation par l ' intermé- diaire d'une tige 18, libre en rotation à l'intérieur du piston 16, mais solidaire en translation par l'inter- médiaire d'une tige 19 s'appuyant d'une part sur le piston 16 et d'autre part sur une plaque butée 20 solidaire du piston 16. L'extrémité du fourreau mobile 7, opposée à la buse, est formée d'une plaque collet 21, parallèle à la plaque butée 20, et à laquelle elle est solidaire par deux vérins 22 diamétralement opposés, à cylindre 23 solidiaire de la plaque collet 21 et piston 24 solidaire de la plaque butée 20. Le dispositif selon l'jnventjoii fonctlornle de la manière suivante Le vérin V étant en position telle que le dispo sitif d'injection I est éloigné du moule M, le piston 16 étant en position avancée, contre le second plateau 3, et les vérins 22 étant non alimentés, d'une part la vis 9 et d'autre part le fourreau mobile 7 sous l'action de la plaque collet 21, sont en position avancée, contre la buse 10 du fourreau fixe 5 (position représentée aux Fig. 1 et 3). On recule le piston 16 d'une longueur L de manière à ouvrir un canal de passage 25 entre l'extrémité canique 13 de la vis 9 et l'extrémité 12 du fourreau mobile 7. Ainsi, le piston 24 recule de cette meme longueur L dans le cylindre 23 du vérin 22. On alimente alors les vérins 22.Puis, le moteur 17, entraînant en rotation la vis 9 et la trémie 8 étant alimenté en matière plastl#iuo, celle-ci est malaxée et poussée vers la chambre 26 limitée par l'extrémité 12 du fourreau mobile et le rob:LIlet de sectionnement 11 en position fermée. la matière de cette chambre 26 étant comprimée par la vis 9, elle provoque un recul de l'ensemble fourreau mobile 7 - vis 9 et piston 16 du vérin d'injection, les vérins 22 empêchant la fermeture du canal 25. Lorsque la quantité de matière désirée pour une opération de moulage est malaxée, l'entrainement en rotation de la vis 9 est arrêté. (position représentée aux Fig. 2 et 4). Sous l'action du vérin V , le dispositif d'injection I vient en appui sur le moule M. Puis les vérins 22 n'étant plus alimentés sous l'action du vérin 14, la vis 9 est poussée vers le moule M, entraînant avec elle le fourreau mobile 7 sur lequel son extrémité vient en appui en fermant le canal 25. La vis 9 comprimant alors la matière contenue dans la chambre 26, le fourreau fixe étant solidaire par les plaques planes parallèles 6 des plateau: 2 - 3 et du cylindre 15 et le robinet de sectionnement 11 étant ouvert, la matière de la chambre 26 est alors inroduite dans le moule M jusqu'à ce que la buse 12 du fourreau mobile soit au contact de l'extrémité du fourreau fixe. L'injection de la matière étant terminée, l'ensemble du dispositif d'injection est éloigné du moule par le vérin V. Un nouveau cycle peut alors recommencer pour injecter une nouvelle pièce. Grâce à l'invention, il est possible d'avoir un dispositif d'injection déplaçable par rapport au moule afin de limiter au maximum les temps de contact entre le moule M et le fourreau fixe 5. Cette limitation de contact permet d'éviter les transferts de chaleur et/ou de froid entre le moule et le dispositif d'injection. La chaleur pour l'injection des matières thermodurcissables -ou le froid dans le cas des matières thermoplastiques créant dans la buse 10 et IL chambre 26 du fourreau fixe 5 respectivement une polymérisation de la matière ou son durcissement par refroidissement. Ce déplacement du dispositif d'injection par rapport au moule est obtenu grâce à la solidarisation du fourreau fixe 5 au vérin d'injection 14 par les plaques parallèles 6. L'invention permet également l'injection des matières plastiques, en particulier de matières thermodurcissables, chargées de fibres de verre ou autres fibres carle canal de passage 25 de longueur L formant clapet permet le passage de ces matières sans occasionner des cassures#de ces fibres. Les fibres contenues dans la matière injectée peuvent ainsi autre de longueur suffisante à la réalisation de pièces injectées à résistance mécanique élevée. C'est le mouvement provoqué par les vérins 22 qui assure le maintien ouvert de ce canal 25 au moment du malaxage de la matière. Un autre avantage de l'invention et que, comme le fourreau mobile 7 ne se déplace que d'une faible longueur par rapport à la vis, la matière introduite par la trémie 8 est malaxée sur une longueur quasiment constante ne dépendant pas de la longueur de la chambre 26. La matière est ainsi toujours correctement traitée. Lors de l'injection, comme la vis 9 assure le déplacement du fourreau mobile par son extrémité 13, les vérins 22 n'ont pas besoin de transmettre l'effort élevé d'injection mais uniquement le maintien de l'effort de séparation du fourreau mobile 7 et de la vis 9.Ceci est possible car les vérins 22 étant solidaires d'une part du fourreau mobile et d'autre part du piston d'injection 16, ils peuvent assurer le positionnement relatif fourreau mobile-vis. Les plaques 6 de solidarisation du fourreau fixe 5 aux moyens d'actionnement de la vis étant situés de part et d'autre de la trémie 8, il est possible d'utiliser une trémie d'alimentation de grandes dimensions afin de faciliter l'alimentation en matièrmplastiques chargées par des fibres de verre, cette alimentation étant réalisée sans les détériorer. Bien qu'elle n'ait été décrite que pour l'exemple ci-dessus, la présente invention en englobe également toutes les variantes. - REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'injection de matières plastiques du type comportant une vis de malaxage, coulissant dans un fourreau mobile pour former clapet, lui-m#me coulissant dans un fourreau fixe, des moyens d'actionnement de la vis, pour l'injection de la matière dans un moule caractérisé en ce que des moyens de solidarisation relient le fourreau fixe (5) aux moyens d'actionnement, l'ensemble du dispositif d'injection pouvant être déplacé par rapport au moule. 2.- Dispositif d'injection selon la revendication 1 caractérisé en ce que le fourreau fixe (5) est relié par les moyens de solidarisation à un premier plateau (2) portant les moyens d'actionnement.. 3.- Dispositif d'injection selon la revendication 2 caractérisé en ce que le premier plateau (2) est solidaire d'un second plateau (3) formant fond du vérin d'iljection (14) des moyens d'actionnement. 4.- Dispositif d'injection selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les moyens de solidarisation sont des plaques (6) parallèles. 5.- Dispositif d'injection selon la revendication 4 caractérisé en ce que la trémie d'alimentation (8) portée par le fourreau mobile (7) est située entre les plaques (6). 6.- Dispositif d'injection selon les revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le fourreau mobile (7) est solidarisé au piston du vérin d'injection (14) des moyens d'actionnement par des vérins (22).