Brevet FR2497721A1 — publié le 19820716

Unité de fermeture de moule pour machine de moulage par injection de matière lastiarue. L'invention concerne l'unité de fermeture du moule d'une machine de moulage par injection de matière plastique équi- pée d'un dispositif pour éjecter la pièce moulée finie qui comprend un ensemble cylindre-piston hydraulique (vérin hydrau- lique) fixée au porte-moule mobile, ainsi que des moyens d'accouplement fixés à la plaque d'éjecteur du moule de coulée par injection grâce auxquels la tige de piston du vérin hydraulique peut être accouplée à la plaque d'éjec- teur, au moins un élément d'accouplement guidé radialement par rapport à la tige de piston agissant par derrière sous la charge d'un ressort sur une tête d'accouplement de la tige de piston, ledit élément d'accouplement pouvant être déplacé hors de sa position d'accouplement à l'aide d'un élément de déverrouillage à l'encontre de l'action du ressort. Dans un dispositif connu de ce type (Brevet autrichien NI 320 192), l'accouplement entre la tige de piston et la plaque d'éjecteur est dégagé automatiquement par le mouve- ment de recul de la tige de piston, aussitôt que la plaque d'éjecteur est parvenue dans sa position de départ vers l'arrière. A cet égard, les éléments d'accouplement entraînés en même temps que la tige de piston se déplacent sur des surfaces biaises d'une douille entourant la tête d'accouple- ment. Ce principe de fonctionnement conduit nécessairement à une grande dimension axiale du dispositif d'accouplement qui fait saillie par rapport à la plaque de fixation dans la direction d'accouplement. I1 est aussi connu d'équiper une unité de fermeture de mou- le avec un dispositif de fixation pour, aiternativement, fixer le moule de coulée par injection sur le portermoule, ou le libérer (Brevet allemand N 27 24 020).Lors du change- ment du moule d'injection, les boulons de serrage de ce dispositif de fixation, en tant qu'éléments constitutifs des moitiés de moule d'injection, sont nécessairement in-- troduits avec le moule d'injection dans le volume de serrage de l'unité de fermeture de moule. Ensuite, les moitiés de moule d'injection sont appliquées dans un mouvement parallè- le au ntmouvement de fermeture du moule d'injecticon sur les surfaces de serrags du porte-mi.oule, de manière centrée. Un tel échange de m.toule d injection implique que la largeur maximale d'ouverture du porte-moule soit supérieure d'ur.ne valdur égaie à la longueur des boulons de serrage a ce que nécessite l'eni-c.cf nrement max ime en profondeur du moule de coulée par injection. En partant de l'état de la technique indiqué, le but de l'invention est de fournir une unité de fermeture de moule du type mentionné au débJut, qui peatmete de changer le moule de coulée par injection sensiblement plus rapidement et avec un travail moindre du personnel. Ce but est atteint r; a r li nvention g:xce au fait, oue l'élément de déverrouiillage du dis-osi4tif d'accouplement disposé à l' interieut de la placue de fixationr. du moule d'injection peut ecre actionné au rnoyen d'un organe qui est monté mobile dans un pergage neaga *erendiculairement à l'axe d'accouplement dans la p-acue cde fixation,et que les arétes latérales de. plaque Ce fi:.:.tion s'appuient sur des éléments de guidage du porrte-moule pour un mouvement parallè- le à la surface de serrage du porte-mcLUle prnmettant le changement du moule d'injection. Cette solution implique essentiellement une totale intégra- tion du dispositif d'accouplement au profit d'un mouve- ment de changement du moule d ' i n j e c t i o n trans- versalement à l'axe d'accouplement. Cette conception pré- suppose que l'élément de déverrouillage peut être actionné à partir d'un perçage ménagé transversalement à l'axe d'accouplement dans le moule d'injection. Dans cette solution, pour le changement du moule d'injection, les portemoules sont ajustés à une distance réciproque qui est légèrement plus grande, par exemple environ 1 millimètre, que la dimension en profondeur du moule d'injection. Le moule d'injection est ensuite inséré entre les porte-moules jusqu'à une butée suivant un mouvement exclusivement orthogonal à l'axe d'accouplement. Le moule d'injection est ainsi amené sur les éléments de guidage des porte-moules et également sur leurs surfaces de serrage. Ensuite, la tige d'accouple- ment du dispositif d'éjecteur rentre dans le dispositif d'accouplement intégré au moule d'injection, pour un accou- plement automatique. Si un nouveau changement de moule d'injection est nécessaire, l'élément de déverrouillage du dispositif d'accouplement est tout d'abord actionné à partir du perçage moule d'injection, totalement indépendamment d'un mouvement axial de la tige de piston du dispositif éjecteur. La tige d'accouplement désaccouplée est ensuite sor- tie du moule d-injection. Les porte-moules sont alors placés à une distance réciproque qui n'est que légèrement plus gran- de que l'encombrement en profondeur du moule d'injection. Le moule d'injection, avec guidage sur les éléments de gui- dage des porte-moules ainsi que sur les surfaces de serrage de ces portemoules, est à nouveau extrait du volume de serrage en suivant une direction de mouvement qui est ortho- gonale à l'axe d'accouplement. Un tel processus d'échange n'est pas seulement plus simple, il peut aussi être réalisé par un personnel moins qualifié, pour une dépense en maind'oeuvre plus faible, que cela n'est possible avec les installations connues. A cela s'ajoute une économie du point de vue du dimensionne- ment des moyens d'entraînement hydrauliques des porte-moules, car il est seulement nécessaire que la laraeur d'ouver- ture pour l'unité de fermeture de moule qui correspond à l'encombrement maximal en profondeur du moule d'injection. D'autres caractéristiques de l'invention peuvent également contribuer à l'obtention d'un faible encombrement du dispositif d'accouplement tel que requis pour l'intégration de celui-ci. Dans de nombreux cas, il est avantageux de libérer, au moins momentanément, l'espace interne enjambé par la tige d'accou- plement du dispositif éjecteur, à l'intéreur du porte-moule 13 en forme de caisson, pour l'adaptation supplémentaire d'unités spéciales. A cette fin, une partie de tige de piston servant de tige d'accouplement est munie à chaque extrémité de têtes d'accouplement identiques et elle peut être accou- plée, par sa tête d'accouplement distante du moule d'injec- tion, à un autre dispositif d'accouplement fixé à une autre partie de tige de piston du dispositif éjecteur, ce disposi- tif d'accouplement étant identique à celui qui est fixé à la plaque d'éjecteur. L'intérêtd'une telle unité spéciale, par exemple dans le cadre d'un dispositif pour le dévissage de noyaux filetés hors de la pièce moulée,est par exemple décrit dans le Brevet allemand NI 2 806 060. Une forme de réalisation de l'invention sera maintenant dé- crite, à titre d'exemple, en liaison avec le dessin annexé, dans lequel la figure 1 représente l'unité de fermeture de moule en vue latérale et partiellement en coupe; les figures 2 et 3 représentent le moule d'injection de l'uni- té de fermeture de moule équipée du dispositif d'accouplement ainsi que du dispositif pour l'éjection de la pièce moulée, en vue latérale et frontale; la figure 4 est une coupe du dispositif d'accouplement selon la ligne IV-IV de la figure 3, à plus grande échelle; la figure 5 représente les éléments diamétraux d'accouple- ment du dispositif d'accouplement en coopération avec un élément de déverrouillage (excentrique) en position d'accou- plement et de désaccouplement; les figures 6 et 7 représentent le dispositif d'accouple- ment en coupe selon la ligne VII-VII de la figure 9, en position d'accouplement et de désaccouplement; la figure 8 représente les pièces constitutives du disposi- tif d'accouplement à l'état démonté (plateau 20a coupé sui- vant la ligne VIII-VIII de la figure 7), la figure 9 représente une partie de la tige de piston (18, 21) dans la zone du second dispositif d'accouplement disposé à l'intérieur du porte-moule en forme de caisson; la figure 10 montre une variante du dispositif d'accouplement dans une représentation correspondante à celle des figures 6 et 7, cependant à plus grande échelle; la figure ll montre une partie du moule d'injection en coupe partielle selon la ligne là de la figure 3, avec le disposi- tif d'entraînement de l'élément de déverrouillage, à plus grande échelle; et la figure 12 représente une variante de l'objet de la figu- re 11. La figure 1 représente la partie droite de l'unité de ferme-. ture de moule sans l'unité de vérin pour l'entraînement du porte-moule 13 mobile et sans la plaque de montage calée sur le pied de machine 10 et portant cette unité de vérin. La plaque de montage ainsi que le porte-moule 12 stationnaire sont fixés à des rails de glissement 1h du pied de machine 10. La tige de piston 16 de l'unité de vérin fixée à l'ar- rière de la plaque de montage traverse cette plaque de mon- tage et s'appuie grâce à une plaque 15 de transmission de pression sur la plaque 13b de réception de pression du porte- moule 13 déplaçable. L'extrémité de la tige de piston 16 butant contre la plaque 15 de transmission de pression présente un évidement alésé 19 qui forme les volumes cylin- driques pour l'unité de vérin du dispositif d'é3ecticn de la pièce injectée. La tige de piston 18, 21 de ce vérin hydraulique est reliée par un dispositif d'accouplenent 20 à la plaque d'éjecteur 27 du moule 25 d'injection. Le porte- moule 13 en forme de caisson est monté déplaçable sur les longerons 14 qui sont reçus à une extremit par la plaque de montage et à l'autre extrémité par le porte-moule 12 sta- tionnaire. La plaque de réception de pression 13b du porte- moule 13 est reliée à la plaque de serrage 13a de ce porte- moule 13 grâce à des nervures dle renforcement 13c. Le moule d'injection 25 comprend côté accouplement une plaque de fixation 25b, côté injection plaque de fixation 46, une plaque de contour 25 contiguë de la ligne de joint a-a, une plaque 40 d'appui de contour, deux pièces d'espacement a disposées symétriquement par rapport à l'axe h-h d'accou- plement, qui àdlte. t un espace libre 26 pour la plaque d'éjecteur 27 montée sur des goujons de guidage 41, un cou- vercle 28 d'éjecteur pour l'ancrage des goujons 42 d'éjec- teur, ainsi qu'une plaque 44 coté i n j e c t i o n La pièce moulée est désignée par la référence 43. - La tige de piston 18, 21 du dispositif d'éjection de la pièce moulée, qui relie le piston du vérin hydraulique de ce dis- positif à la plaque d'éjection 27. est constituée dans l'exem- ple de réalisation représenté graphiquement par deux parties de tige de piston 18 et 21. La tige d'accouplement 21,côté moule d'injection, présente à ses deux extrémités des têtes d'accoup.lement 21.b identiques. Par sa tête d'accouplement 21b éloignée du moule d'injection , elle peut être accouplée à un autre dispositif d'accouple- ment fixé à l'autre partie 18 de tige de piston. Ce disposi- tif est identique au dispositif d'accouplement 20 fixé à la plaque d'éjecteur 27. L'autre dispositif d'accouplement 20 est fixé par une bride 18f du côté frontal à la partie 18 de tige de piston au moyen de vis de fixation 18h. Il est disposé symétriquement au dispositif d'accouplement 20 du côté moule d'injection. Les têtes d'accouplement 21b sont chacune décalées du reste de la partie de tige de piston grace à un col 21a. Chaque tête d'accouplement 21b se pro- longe en un tronc de cône 21c. Le manteau de ce tronc de cône 21c, lors de l'introduction de la tige de piston 18, 21 dans le dispositif d'accouplement 20, s'appuie sur des surfaces 23a de poussée de l'élément d'accouplement 23, qui sont inclinées par rapport à l'axe d'accouplement h-h. Les éléments d'accouplement 23 du dispositif d'accouplement qui sont disposés diamétralement et guidés radialement par rapport à la tige de piston 18, 21 sont ainsi tout d'abord déplacés radialement vers l'extérieur à l'encontre de l'action de ressorts 24 par la tête d'accouplement 21b en train de pénétrer Dans la position d'accouplement, la tête d'accouplement 21b est saisie par derrière par les éléments d'accouplement qui se trouvent sous la charge des ressorts 24 précontraints. Ces éléments d'accouplement 23 s'appuient ainsi sur le col 21a de la tige d'accouplement 21. Les voies de guidage 51 pour les éléments d'accouplement 23 sont constituées par des évidements dans un plateau 20a, présentant des ouvertures de passage 20_q (figures 8 et 10), du dispositif d'accouplement 20. Le plateau 20a est partiellement entouré par une douille a'. Les ressorts hélicoïdaux 24 chargeant les éléments d'accouplement 23 sont chacun reçus dans un trou 23c de chaque élément d'accouplement 23. Ils sont en butée contre la douille a'. Les éléments d'accouplement 23 en forme de plaque s'ap- puient par une face large contre la plaque d'éjecteur 27 ou la face frontale de la bride 18f. comme on peut le voir en particulier aux figures 6, 7 et 10, les voies de guidage 51 sont séparées de la zone résiduelle 20e en forme de segment circulaire du plateau 20a, qui forme des surfaces de guidage pour les éléments d'accouplement 23 qui sont en outre guidés sur la surface de base 20h du plateau 20a (figure 8). Dans le cas du dispositif d'accouplement 20 côté moule d'in- jection, la douille 20a' est centrée dans une rainure annu- laire de la plaque d'éjecteur 27, comme on peut le voir en particulier à la figure 4. La tête d'accouplement 2la plonge en position d'accouplement dans un évidement central 54 de la plaque d'éjecteur 27. Le plateau 20a est fixé au moyen de vis 38 à la 'plaque d'éjecteur 27. Les éléments d'accouplement 23 peuvent être déplacés hors de leur position d'accouplement et à l'encontre de l'action des ressorts 24 à l'aide d'un élément de déverrouillage. En tant qu'élément de déverrouil- lage, on peut utiliser un excentrique 33 (exemple représenté aux figures 1 à 9 ainsi que moitié gauche du dispositif d'accouplement de'll'exemple représenté aux figures 10 et 11). L'excentrique 33 est monté rotatif grâce à une partie de pa- lier 31a dans le plateau 20a pour un axe de rotation- b-'o (figure 6) radial par rapport à l'axe d'accouplement h-h. Comme on peut le voir dans la partie haute de la figure 8, l'excentrique est réalisé symétrique sur deux faces, et il présente ainsi deux plans de symétrie c-c et d-d. La partie d'excentrique 33c pénètre dans les voies de guidage 51 entre les éléments d'accouplement 23. Par une rotation de 90 de l'excentrique 33, ce dernier parvient dans une position de déverrouillage représentée dans la partie haute de la figure 9, ou dans une position de verrouillage, ces positions corres- pondant à une position d'accouplement ou à une position de nonaccouplement des éléments d'accouplement 23, tel que représenté aux figures 4 et 5 (à chaque fois en même temps), aux figures 6, 7 et à la figure 10 (à nouveau en même temps). La partie d'excentrique 33b avec ses surfaces de travail 33c a une forme quadratique et s'appuie alternativement par ses surfaces de travail 33c les plus étroites ou les plus larges contre les éléments d'accouplement 23. L'excentrique 33 peut être actionné au moyen d'un outil pouvant être introduit axialement dans la partie de palier 33a en passant par un trou 48 de la plaque de fixation 25b (figures 10 et 11 partie gauche). Un profil polygonal de l'outil pénètre alors dans une surface interne 33d de la partie de palier 33a. La douille 20a' est ainsi pénétrée par l'outil 79 grâce à des trous 37. Tel qu'on peut le voir aux figures 6 et 7, deux excentriques 33 disposés diamétralement peuvent être prévus dans le dispositif d'accouplement 20. Dans l'exemple des figures 10 et 11, l'excentrique 33 est réalisé en tant qu'élé- ment de déverrouillage supplémentaire, car dans ce cas les éléments d'accouplement 23 sont commandés par un dispositif d'un autre type. Dans l'exemple de réalisation représenté aux figures 10 et 11, l'élément de déverrouillage est un coin 56 monté dans le plateau 20a. Ce coin est guidé dans le domaine résiduel 20e de forme semi-circulaire du plateau a à l'aide d'une tige cylindrique. Il peut être introduit pour le déverrouillage entre les éléments d'accouplement 23,- à l'encontre de l'action d'un ressort hélicoïdal 57 qui l'en- toure à l'aide d'un dispositif d'entraînement 76. Le disposi- tif d'entraînement 76 est constitué, comme on peut le voir à la figure 11, par un vérin hydraulique ou pneumatique dont la tige de piston, en tant qu'organe 58, est guidée dans le trou 48 de la plaque de fixation 25b. Un trou oblong 77 ménagé dans la tige du coin 56 est traversé par un goujon 59 ancré dans le plateau 20a (figure 10). La partie de la tige du coin 56 qui est entourée par le ressort hélicoïdal 57 pénètre dans l'espace libre 55 de la plaque de fixation 25a (figures 10 et 11). Le cylindre du dispositif d'entraîne- ment 76 est constitué par une pièce de forme 62 qui est fixée à la plaque de serrage 13a du porte-moule 13 au moyen de vis de fixation 63. Le cylindre hydraulique ou pneumatique est fermé par un couvercle 66 qui présente un trou d'admission 65 pour l'agent hydraulique ou pneumatique. Après chaque course de déverrouillage, le piston est ramené en position de départ à l'aide d'un ressort de rappel 64 qui est en butée d'une part contre un épaulement de la pièce de forme 62 et, d'autre part, contre le piston 58a. Dans la variante repré- sentée à la figure 12, le dispositif d'entraînement 76 com- prend une bobine 72 logée dans une pièce de forme 70 et un induit 71 disposé à l'intérieur de la bobine 72 et comman- dable axialement par induction. La pièce de forme 70 est fixée à la plaque de serrage 13a du porte-mcule au mooyen de vis de fixation 63. L'induit 71 est relié par une tige de liaison 69 à un organe 68 en forme de boulon pouvant être reculé par le ressort 67. Le ressort en butée contre un anneau de l'organe 68 s'appuie contre un épaulement annu- laire de la plaque d'éjecteur. La plaque de fixation 25b du moule d'injection 25 est prise par derrière par les becs de saisie 78a de boulons de serrage 78 actionnables hydrau1i. quement (figure 1,. Les éléments de quidage 75, en forme de barrettes, et fixés de manière dé- montable à la surface de serrage du porte-moule 13,sont traversés par les boulons de serrage 78. La moitiê de moule d'injection - serrage hydraulique est reliché et que les boulons de seZra- ge 78 sont légèrement avra tion 25 par la orce d'un repsort. Le moule d'injection 25 peut alors être évacué suivant -n mouvement r.._;ettant son crhanreent et perpendiculaire a 1'axe d'accuplement h-h, avec guidage par léme-ents de guida 75 -t es 7s dce.e serrage ne porte-formes 12, 13, p r tir de 'espace de setrrige de l'unité de ferrmeture de moule, un autre moule d'inectiun pouvant être introduit en.n,/ersant les étapes du procédé. L'excentrique 33 est maintenu axialement par Air. rebrd radial qui est emprisonné entre un épauément annulaire t1 (figure ) et la douille 20a'. 1l Revendications. 1. Unité de fermeture de moule d'une machine de moulage par injection de matière plastique comprenant un dispositif pour l'éjection de la pièce moulée finie, qui comprend une unité piston-cylindre hydraulique (vérin hydraulique) fixée au porte-moule mobile, ainsi qu'un dispositif d'accouplement fixé à la plaque d'éjecteur du moule d'injection, grâce auquel la tige de piston du vérin hydraulique peut être accouplée à la plaque d'éjecteur, au moins un élément d'ac- couplement guidé radialement par rapport à la tige de piston agissant par derrière sur une tête d'accouplement de la tige de piston sous la charge d'un ressort, ledit élément d'accou- plement pouvant être déplacé à l'encontre de l'action du ressort hors de sa position d'accouplement à l'aide d'un élément de déverrouillage, caractérisée en ce que l'élément de déverrouillage (excentrique 33, coin 56) du dispositif d'accouplement (20j disposé à l'intérieur d'une plaque de fixation (25b) du moule d'injection (25) peut être actionné au moyen d'un organe (58, 68, 79) qui est monté déplaçable dans un trou (48) de la plaque de fixation (25b) et perpen- diculaire à l'axe d'accouplement (h-h), et en ce que les bords latéraux (25c) de la plaque de fixation (25a). s'appuient contre des éléments de guidage (75) du porte-moule (13) pour un mouvement d'échange du moule d'injection (25) parallèle à la surface de serrage du porte-moule (13). 2. Unité de fermeture de moule selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de déverrouillage est un coin (56) monté dans un plateau (20a) du dispositif d'accou- plement (20) et qui peut être introduit, au moyen d'un dispo- sitif d'entraînement (76) fixé au porte-moule (13), à l'en- contre de l'action d'un ressort (57), entre deux éléments d'accouplement (23) disposés diamétralement (figure 10 et figure 11 partie droite). 3. Unité de fermeture de moule selon la revendication 2, caractérisée en ce que le dispositif d'entraînement (76) est une unité à vérin hydraulique ou pneumatique dont la tige de piston (organe 58) est guidée dans le trou (48) de la plaque de fixation (25b) (figure 11). 4. Unité de fermeture de moule;selon la revendication 2, caractérisée en ce que le dispositif d'entraînemen t comprend un induit (71) entouré d'une bobine (72) et pouvant être commandé axialement par induction qui est relié par une tige de liaison (69) à l'organe (68) pouvant être rappelé par un ressort (67) (figure 12). 5. Unité de fermeture de moule selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé e en ce qu'un trou oblong (77) du coin (76) est traversé par un goujon stationnaire (59) (figure 10),et en ce que la tige du coin (56) entourée par un ressort hélicoïdal (57.) pénètre dans un espace libre (55) du moule d'injection (25) (figures 10 à 12). 6. Unité de fermeture de moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément de déverrouillage est un excentrique (33) qui est monté rota- tif dans un plateau (20a) du dispositif d'accouplement (20) (figures 5 à 7, figure 10, figure 11 partie gauche) et qu'il peut être actionné dans sa partie de palier (33a) au moyen d'un outil enfichable axialement en passant par le trou (48) (figure 10 et figure 11 partie gauche). 7. Unité de fermeture de moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les voies de guidage (51) pour les éléments d'accouplement (23) sont constituées par des évidements dans un plateau (20a) muni d'ouvertures de passage (20q dans les figures 8 et 10) du dispositif d'accouplement, plateau qui est partiellement entouré d'une douille Òa') contre laquelle butent les ressorts (24) des éléments d'accouplement (23). 8. Unité de fermeture de moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les éléments d'accouplement (23) en forme de plaque s'appuient par un côté large contre la plaque d'éjecteur (27), et en ce que la tête d'accouplement (21b) de la tige d'accouplement (21) plonge en position d'accouplement dans un évidement central (54) de la plaque d'éjecteur (27). 9. Unité de fermeture de moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la plaque de fixation (25b) du moule d'injection (25) est saisie par derrière par les becs de prise (78a) des boulons de serrage (78) actionnables hydrauliquement (figure 1) et en ce que les éléments de guidage (75) en forme de barrettes et fixés au porte-moule (13) sont traversés par les boulons de serrage (78). 10. Unité de fermeture de moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une tige d'accouplement (21) de la tige de piston (18, 21) présente aux deux extrémités des têtes d'accouplement (21b) identiques, et en ce qu'elle peut être accouplée par sa tête d'accouple- ment (21b) éloignée du moule d'injection (25) avec un autre dispositif d'accouplement fixé à la partie de tige de piston (18), ce dispositif (20) étant identique au dispositif d'accouplement (20) fixé à la plaque d'éjecteur (27).