Brevet FR2480175A1 — publié le 19811016

La présente invention concerne un procédé, et le dispo- sitif pour sa mise en oeuvre, permettant de supprimer la masselotte qui apparaît à la fin d'une opération de moulage par injection d'article en matière thermoplastique. On sait que, pendant le moulage par injection d'article en matière thermiplastique, il est nécessaire de prévoir un conduit d'amenée de la matière en fusion qui, dans lequel subsiste, à la fin de l'opération d'injection, une masselotte attenante à l'article. De ce fait, il faut prévoir une opération ulté- rieure d'ébarbage, ce qui augmente évidemment le prix de revient du produit. Attendu que les méthodes connues pour supprimer l'opéra- tion d'ébarbage ultérieure au moulage ont nécessairement pour principe une injection de type capillaire (couramment dite injection par-dessous ou en tunnel), ellesfont apparaître des contraintes dans la zone de l'article voisine du point d'injection. Ces contraintes détériorent énormément les ca- ractéristiques physico-mécaniques de l'article. Le but de la présente invention est de pallier cet incon- vénient au moyen d'un procédé, et du dispositif pour sa mise en oeuvre, permettant de séparer la masselotte, formée dans le canal d'amenée de matière suivant le contour de l'article alors que cette matière, tout juste injectée, est encore à l'état pateux et n'a pas subi le processus de refroidissement. Ce résultat est obtenu, suivant l'invention, en prévoyant, outre les diverses pièces de moule, un obturateur affecté au canal d'amenée de matière et qui ferme ce canal du fait qu'il est repoussé contre la surface de l'article. En conséquence, lorsqu'on démoule l'article, il ne porte pas trace de masselotte et, en particulier, les contraintes indésirables engendrées par les types d'injection capillaire précités n'apparaissent pas. Les caractéristiques de l'invention sont indiquées suc- cintement dans les revendications. Ses buts et avantages appa- raitront aussi d'après la description que l'on va maintenant donner de trois modes de réalisation choisis à simple titre d'exemples, en se référant en particulier aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe diamétrale d'un moule dans lequel on vient de façonner par injection un raccord en matière plastique, de sorte que la masselotte contenue dans la partie terminale du canal d'amenée de matière est encore pré- sente; la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure l,dans un plan normal à celui de la figure 1, illustrant l'étape o ladite masselotte a été détachée par l'obturateur prévu à cette fin suivant l'invention, et o 1' article peut être démoulé; la figure 3 est une vue de détail reproduisant la partie encerclée en III sur la figure 1 à une étape intermédiaire de l'action exercée par l'obturateur pour détacher la masselotte; la figure 4 est une vue analogue à la figure 3, mais qui indique la position finale dudit obturateur, correspondant à celle déjà représentée sur la figure 2; les figures 5, 6 et 7 illustrent diverses étapes de 1' action de l'obturateur selon l'invention, mais dans le cas ot cet obturateur est de forme annulaire attendu que la masse- lotte est du type annulaire assurant l'arrivée en anneau de la matière en cours d'injection; les figures 8,9 et 10 sont analogues aux figures 5 à 7, mais ici l'obturateur selon l'invention est de forme cylindri- que et est conçu pour agir en combinaison avec un moule qui comprend une masselotte de forme aplatie assurant l'arrivée en anneau de la matière à injecter. Comme illustré par les figures 1 à 4, il est prévu un moule, formé de deux demi-moules 21 et 22 dont les faces fron- tales plates portent l'une contre l'autre dans le plan 20, pour le façonnage par injection d'un raccord 10 présentant une ner- vure annulaire 11. Le moule comprend aussi deux noyaux opposés 31 et 32 dont l'un présente un rentrant annulaire 33 destiné à mouler lanervure complémentaire 11 du raccord 10. Ces deux noyaux sont en appui l'un contre l'autre dans le plan de contact 30. La matière arrive, pendant l'étape d'injection, par un canal 40 prévu par moitiés dans les deux demi- moules 21 et 22 et qui se termine par une cavité tronconique 23 s'amenuisant vers le raccord à mouler. Au-dessus de ladite cavité 23 est disposée une autre ca- vité cylindrique 45, qui contient des moyens appropriés 41 de guidage et de support d'un obturateur 50 de forme cylindrique, de diamètre rigoureusement égal au diamètre de la petite base de la cavité 23 d'amenée de la matière à injecter. Pour ma- noeuvrer l'obturateur 50, il est prévu un vérin hydraulique ou pneumatique 43, dont la tige 44 est reliée à l'obturateur 50 au moyen d'un élément de liaison 42. Bien que la description de la réalisation illustrée par les figures 1 et 2 fasse état du vérin 43, il va de soi que l'on pourra utiliser selon l'invention d'autres moyens quel- conques de manoeuvre de l'obturateur 50. Le raccord 10 est moulé dès que l'empreinte définie par- le moule 21, 22, 31, 32 est remplie à travers le canal d'ali- mentation 40 et la cavité 23, et il est solidaire d'une masse- lotte contenue dans le canal 40 et la cavité 23. Selon l'invention, avant solidification du moulage 10 et de la masselotte associée, on fait descendre l'obturateur jusqu'à la position représentée sur les figures 2 et 4, dans laquelle son extrémité inférieure est tangente à la sur- face extérieure du raccord, qui peut donc être démoulé sans qu'aucun fragment de masselotte n'adhère à sa surface exté- rieure. Bien entendu, avant d'opérer le démoulage, il faut ra- mener l'obturateur 50 dans sa position initiale (figure 1). Bien que l'obturateur 50 descende en continu de la posi- tion initiale représentée sur la figure 1 jusqu'à la position finale représentée sur les figures 4 et 2, son action s'exer- ce en fait selon des modes différents et peut être divisée en une première et une seconde étape. Au cours de la première étape de mouvement, lors de la- quelle l'obturateur 50 passe de la position selon la figure 1 à celle selon la figure 3, l'extrémité basse de l'obturateur pénètre dans la masse de matière contenue dans la cavité 23 et, grâce à la viscosité de la matière, comprime partiellement à l'intérieur du moule la matière plastique qui vientd'être in- jectée. Néanmoins, urepartie de la matière encore fluide peut refluer de la cavité 23 vers la canal de coulée 40 jusqu'à ce que l'extrémité de l'obturateur 50 atteigne la position re- présentée sur la figure 3; A partir de ce moment et jusqu'à ce que l'obturateur 50 atteigne la position représentée sur les figures 2 et 4, c'est-à-dire pendant la seconde étape de mouvement de l'obtu- rateur, ce dernier se déplace dans le canal cylindrique 46 qui constitue l'extrémité inférieure de la cavité 23. Pendant cette seconde étape de la course descendante de l'obturateur, la matière contenue dans le conduit 46 est com- primée à l'intérieur du moule. Par conséquent, non seulement l'obturateur 50 intercepte la masselotte au niveau de la sur- face extérieure du raccord 10, de façon à éviter un ébarbage ultérieur, mais encore il comprime la matière encore à l'état fluide, ce qui améliore les caractéristiques mécaniques de la pièce finie. Les figures 1 à 4 concernent des moules dans lesquels la matière arrive par un canal cylindrique en un seul point. Toutefois, on connaît d'autres modes d'amenée de la ma- tière dans le moule et notamment soit, comme illustré par les figures.5 à 7,une amenée en anneau à partir d'un conduit ra- dial, soit une amenée-en anneau à partir d'un conduit concen- trique au moule. L'invention est avantageusement applicable à ces deux cas comme on l'exposera ci-après. Dans le cas par- ticulier illustré par les figures 5 à 7, le moule est encore constitué par deux demi-moules 121 et 122. En vue d'une com- paraison plus directe avec le cas illustré par les figures 1 à 4, on supposera que la pièce à mouler est encore un raccord comportant en position médiane une nervure annulaire 11. Par contre, dans ce cas, au lieu d'une cavité d'amenée 23 disposée radialement et elle-même alimentée par un conduit , il est prévu une cavité d'amenée-123 de forme annulaire, située à l'extérieur de l'empreinte définie par les éléments 121, 122, 131, 132. Ladite cavité annulaire 123 est reliée à un conduit 140 et est constituée par deux parties annulaires dont la première, 123', a une section trapézoïdale et la seconde, 123", ayant une section rectangulaire. La première partie 123' est reliée au canal d'amenée 140, tandis que la seconde partie de cavité 123" est plus voisine de l'empreinte de moulage du raccord 10. Ici, l'obturateur 150 se présente sous la forme d'un manchon coulissant entre les demi-moules 121, 122 et le noyau 132 et ayant un diamètre intérieur égal au diamètre du noyau 132 et diamètre extérieur égal au diamètre extérieur de la cavité d'amenée annulaire 123". Les moyens de manoeuvre de l'obturateur 150 ne sont pas représentés ici, attendu qu'ils peuvent avoir toute structure appropriée. Après le remplissage du moule par la matière à l'état fluide ou pâteux, opéré à travers le conduit 140 et la cavité 123 formée, on l'a dit, des deux parties 123' et 123", l'obtu- rateur 150 occupe la position représentée sur la figure 5. Une fois le moule rempli, l'obturateur 150 commence à se déplacer vers la gauche sur les figures 5 et 7 et, lors- qu'il atteint une position intermédiaire dans la première partie de la chambre 123, il intercepte l'alimentation du ca- nal 140, tandis que pendant la seconde partie de sa course, il occupe le compartiment défini par la seconde partie 123" de la chambre annulaire 123, pour comprimer dans le moule la matière contenue dans cette chambre. Ensuite, avant le démoulage, l'obturateur 150 est rétrac- té jusqu'à la position représentée sur la figure 7. Sur les figures 8, 9 et 10, l'article à former est encore un raccord 210, différant légèrement par sa forme de celui représenté sur les précédentes figures. Les éléments fondamen- taux 221, 222, 231, 232 sont encore présents. Toutefois, ici, le canal d'amenée 240 est prévu à l'intérieur du noyau 232, 234 qui joue aussi le rôle d'obturateur, ce qui réduit d'une unité le nombre d'éléments constitutifs de l'ensemble. On notera aussi que les deux noyaux 231 et 232 ne portent pas l'un contre l'autre, mais définissent un interstice aplati 223 dans lequel débouche le conduit d'amenée 240. Une fois le remplissage du moule terminé, comme représen- té sur la figure 8, on rapproche le noyau 232 du noyau 231 comme représenté sur la figure 9, ce qui interrompt la masse- lotte formée par la matière rassemblée dans la cavité 223. Quand le noyau 232 revient en position initiale comme représenté sur la figure 10, l'article 210 est prêt à être démoulé. De manière générale, les dispositions décrites se prêtent à diverses modifications sans sortir, pour autant, du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé pour éliminer la masselotte qui apparaît à la fin de l'injection d'un article en matière thermoplastique, caractérisé en ce qu'après le remplissage du moule (21,22,31, 32; 121,122,131,132; 221,222, 231,232), on fait pénétrer un obturateur mobile (50; 150; 232) dans la partie terminale du conduit d'amenée de matière thermoplastique (40; 140; 240) jusqu'à ce que son extrémité soit tangentielle à la sur- face de l'article (10; 110; 210) que l'on vient de mouler. 2. Dispositif pour éliminer la masselotte qui apparaît à la fin de l'injection d'un article en matière thermoplasti- que, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un obturateur (50; 150; 232) mobile entre une position de repos, dans la- quelle il laisse ouvert le conduit d'amenée (40; 140; 240) de la matière à injecter, et une position active, dans laquelle il intercepte ledit conduit, et en ce que dans ladite position active, l'extrémité de l'obturateur est tangentielle à la surface extérieure de l'article (10; 110; 210) que l'on vient de mouler. 3. Dispositif selon la revendication précédente, carac- térisé en ce que, au cas o le canal d'amenée de la matière thermoplastique est un conduit (40) se terminant sensiblement par une cavité tubulaire (23), ledit obturateur (50) se pré- sente sous la forme d'un cylindre qui, sous l'effet de moyens de commande appropriés (43) est repoussé dans la partie termi- nale de ladite cavité jusqu'à en intercepter la section termi- nale pour s'étendre tangentiellement à la surface extérieure de l'article (10) que l'on vient de mouler. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans le cas o le conduit d'amenée de matière thermo- plastique est un conduit (140) se terminant sensiblement par une cavité annulaire (123), ledit obturateur est un obtura- teur (150) constitué, au moins à son extrémité active, par un cylindre creux qui, lorsqu'il est en position active, est interposé entre la surface extérieure de l'article moulé (110) et la chambre annulaire (123) d'amenée de matière thermoplas- tique. 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au cas o le conduit d'amenée de matière thermoplastique est un conduit (240) sensiblement terminé par une cavité en forme de cylindre aplati ou de disque (223), ledit obturateur se présente sous la forme d'un cylindre (232) qui pénètre dans ladite cavité pour s'interposer entre la surface de 1' article (210) que l'on vient de mouler et la matière contenue dans la chambre terminale (223) du conduit d'amenée (240).