Brevet FR2494628A1 — publié le 19820528

La présente invention concerne un groupe de fermeture de moule pour machine à mouler les matières synthéti- ques par injection, ayant pour fonction &'amener le moule en position ouverte et/ou fermée, avec une fai- ble dépense d'énergie, au moyen d'au moins un cylindre hydrvulique d'entraInement, et de le maintenir énergi- quement dans cette position au moyen d'un cylindre hy- draulique de pression placé dans l'axe dudit groupe, le piston du cylindre d'entraînement formant une unité mobile avec le piston du cylindre de pression, et les enceintes cylindriques placées devant et derrière le piston de pression étant jointes par des conduits de transfert traversant le piston du cylindre de pression et obturables par une valve hydraulique réglable. Dans les groupes de fermeture de moule usuels de ce genre, tels que celui décrit dans le Brevet Français N2 2.265.526 des mêmes Demandeurs, un cylindre d'en- trainement est bridé coaxialement à un cylindre de pression. Cette disposition du cylindre d'entraIne- ment aboutit obligatoirement à un groupe de fermeture de moule d'assez grande longueur du fait que la course maximale du porte-moule mobile, la longueur du cylin- dre de pression et la longueur du cylindre d'entra ne- ment correspondent chacune à la course maximale de fermeture ou d'ouverture du moule. Le groupe de fer- meture de moule doit donc être au moins trois fois plus long que la course maximale n'ouverture augmentée de la profondeur axiale du moule. On connrait également un groupe de fermeture de moule comparable -ans lequel tous les cylindres hydrauliques sont places à peu près c8te à côte sur l'axe du groupe et occupent, de ce fait, une longueur hors tout plus réduite (Demande de Brevet Allemand Publiée N2 15 29 937). Dans ce groupe, la totalité de l'huile refou- lée est amenée au réservoir d'huile à chaque course d'ouverture ou de fermeture. En outre, les surfaces du piston établissant la pression de verrouillage, sur lesquelles agit le liquide comprimé, sont assez rédui- tes si l'on veut maintenir le poids du groupe dans des limites acceptables. La présente invention a pour objet de conformer un groupe de fermeture de moule du genre précité de fagon à le rendre plus court, plus efficace, et approprié à toutes les dimensions de moules Ce but est atteint, conformément à l'invention, par un dispositif dans lequel les enceintes cylindriques des cylindres de pression et d'entraInement, disposés c8te à cote du coté du moule, communiquent librement ensem- ble par dès conduits de transfert, et dans lequel un piston plongeurplacé dans l'axe du groupe de ferme- ture de moule, forme, avec la tige du piston de pres- sion, une unité cylindre-piston hydraulique de ferme- turc du moule. Cette disposition permet la participation, pour l'éta- blissement de la pression de verrouillage du moule, Lon seulement de la surface du piston de pression ac- tionnée depais l'enceinte de haute pression, mais é- glemenrit de la surface du même piston actionnée depuis l'enceinte cylindrique du piston plongeur. La surface totale actionnée correspond ainsi presque intégralement à la section transversale totale du cylindre de pres- sion. Ce dernier pourra donc être plus petit, donc plus léger, pour une même puissance de verrouillage En outre, la longueur de ce groupe de fermeture de moule est inférieure à celle des groupes de mène type et ce, d'une longueur au moins égale à la course d'ou- verture du piston du cylindre d'entraInement augmentée de la longueur de ce piston. Enfin, dans le cas d'un groupe de fermeture de moule monté basculant sur le socle de la machine pour pouvoir être mis en action à volonté horizontalement ou verticalement, cette lon- gueur réduite facilite, même si l'espace disponible est exigu, un tel montage basculant pour lequel la ré- duction du poids est d'une importance primordiale. L'ir.vention est en outre remarquable par les caracté- ristiques suivantes, considérées séparément ou en di- verses combinaisons: - le cylindre de pression et le, ou les cylindres d'entraînement montés diamétralement au premier sont constitués par des manchons réunis en un module compact, à l'avant par un plateau de montage commun, et à l'arrière par une culasse commune. - les conduits de transfert sont disposés dans le pla- teau de montage, traversé par les tiges de piston des cylindres de pression et d'entraInement, les alésages de passage de ces tiges de piston étant recouverts de culasses formant paliers-guides pour lesdites tiges de piston. - le Piston plongeur, logé dans un alésage central du piston et de la tige de piston de pressiorn, est fixé à ladite culasse conmmune, et l'enceinte cylindriaue fczml'-e par ledit alasage est alimentée en huile sous pression par un conduit axial du piston plonrgeur. - Les cylindres d'entraînement sont constitués par des unites cylindres-pistons & àC.oz unilatérale pou- l'ouverture du moule. - la valve de comirande des conduits de transfert eom- o porte tui piston annulaire pouvant être actionné de- puis une enceinte cylindricle alimentée en huile sous pression par des conduits d'alimentation per- cos dans une placio de pression et par -u alésage a:ial de la tige du piston du eylindre de pression - Le cyliudre de pression, le ou les cylindres d'en- trainem;ent et le piston plongeur ainsi que le pis- ton annulaire ceuuvent être etionnés, chronologique- ment ind6pendamment les uns des autres, et de façon progrssame, par des distributeus hydrauliques. - le piston annulaire est guidé, par un flasque inter- ne, sur un flasque axial du piston de pression cen- tré sur la tige de piston du cylindre de pression ainsi que sur un anneau centré sur ledit flasque axial, la tige et le piston i cylindre de pression et l'anneau étant serrés axialement ensemble par des boulons filetés. - l'enceinte cylindrique commandant la soupape de com- mande du piston annulaire est délimitée Dar ledit piston annulaire, ledit flasque axial, et ledit an- neau - la tige de piston du cylindre de pression est creu- sée d'un alésage constituant le cylindre hydraulique d'un dispositif d'éjection. L'invention est décrite ci-après en détail en se réfé- rant à un exemple préféré, non limitatif, de réalisa- tion représenté sur les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue de coté d'un groupe de fer- meture de moule selon l'invention; - la figure 2 est une vue de dessus du groupe de la figure 1; - les figures 3 et 3a représentent, en coupe longitu- dinale et à de plus grandes échelles, des vues de dessus de l'ensemble hydraulique du groupe des fi- gures 1 et 2; - la figure 4 est une vue arrière, à plus grande é- chelle, de l'ensemble hydraulique de la figure 3 et - la figure 5 est un schéma représentant le circuit hydraulique du groupe de fermeture de moule selon l'invention. Un porte-moule fixe 11 et un plateau de montage 12 sont fixés au socle 10 de la machine au moyen de bou- lons filetés lia et acculés, d'autre part à des man- chons filetés 17 se vissant sur les longerons 16 de la machine. Un portemoule mobile 13, comportant un plateaud transmission de pression 13a, un plateau de réception de pression 13b, et des nervures de renfor- cement 13c, est monté sur les longerons 16 de façon à pouvoir se déplacer dessus. Le porte-moule mobile 13 s'appuie, par des patins 15, sur des guidages 19 du socle 10. La tige de piston 27 du cylindre de pres- sion 20 et les tiges de pistons 28 des cylindres d'en- traInement 21 s'appliquent au porte-moule mobile 13 Les tiges de pistons 28 sont fixées directement au - porte-moule mobile 13 au moyen de boulons filetés 60. la pression de la tige de piston 27 est transmise par l'intermédiaire d'une plaque de pression 14 s'appli- quant au plateau de réception de pression 13b et cen- trée sur un alésage central 76 permettant le passage de la tige de piston 34 du piston 33 d'un dispositif d'éjection. Le cylindre 27a, recevant le piston 33, est constitué par un alésage creusé dans la tige de piston 27 et fermé par la plaque de pression 14 À Le cylindre de pression 20, disposé sur l'axe a-a du groupe de fermeture de moule, et les cylindres d'en- trainement 21, disposés diamétralement audit cylindre de pression 20, sont constitués par des manchons réu- nis en une unité compacte, très robuste, à l'avant par le plateau de montage 12 et à l'arrière par une culasse commune 22. Le plateau de montage 12 est at- telé à la culasse 22 par des tirants 23 vissés, par leur partie filetée 23a, dans le plateau de montage 12, et s'adossant, par leur tâte 23b, à la culasse 22. Le plateau de montage 12 est traversé par les tiges de pistons 27 et 28. Les orifices de passage sont fermés par des culasses 29 et 30 fixées au plateau de montage par des boulons filetés 31 et constituant cha- cune un palier de guidage pour les tiges de pistons 27 et 28. L'étanchéité est assurée par des bagues d'étanchéité 37, 39 et 40 logées dans des rainures creusées dans les. culasses annulaires 29 et 30. Les cylindres d'entrainement 21 sont des unités cylin- dres-pistons à action unilatérale pour l'ouverture du moule d'injection. Les enceintes cylindriques 51, re- cevant le fluide sous pression pendant la course d'ou- verture, sont séparées des enceintes arrières d'égali- sation 53 par les pistons 26 porteurs des joints d'é- tanchéité 38. Ces enceintes cylindriques 51 sont re- liées hydrauliquement à l'enceinte cylindrique 50 du cylindre de pression 20 par des conduits de transfert 54 situés dans le plateau de montage 12. L'enceinte cylindrique 32 du dispositif d'éjection peut être ali- mentée en huile sous pression par les conduits d'ali- mentation 56 et 57. Dans un alésage axial du piston de pression 25 et de la tige de piston 27 est logé un piston plongeur fixe 47 fixé à la culasse 22 qu'il traverse en son centre par un tenon 47a. Ce piston 47 s'appuie, par un épaulement annulaire 77, à un épau- lement annulaire de la culasse 22 contre lequel il est serré par un écrou 22 vissé sur le tenon 47a. Ce pis- ton plongeur 47 forme, avec la tige de piston 27, une unité cylindre-piston hydraulique 27-47 pour la ferme- ture du moule. Lors de la course de fermeture, l'en- ceinte cylindrique 48 est alimentée en huile sous pression par un conduit d'alimentation central 48a situé dans le piston plongeur 47 et raccordé, par un conduit d'alimentation radial 48b, à la prise de flu- ide sous pression 48c. Le piston de pression 25, en forme de piston annulaire, est centré sur l'extrémité arrière de la tige de pis- ton 27 qui s'embolte dans une rainure annulaire dudit piston de pression. A l'arrière, le piston de pres- sion 25 se prolonge par un flasque arrière 25a auquel s'arplique, coaxialea.ment, un anneau 44 dont un fiasque axial 44a enserre le flasque axial 25a du piston de pression 25. La tige de piston 27 du piston de pres- sion 25 et l'anneau 44 sont serrés ensemble dans le sens axial par des boulons filetés vissés dans la ti- ge de piston 27. Les erceirtes cylindriques 50 et 52 situées en avant et en arriere du piston de pression commuiquent hydrauliquem.ent ensemble par des con- duits de transfert 42 ménagés dans le piston de pres- sion 25 et obturables au moyen d'une soupape commandée hydrauliquement. Cette soupape comporte un piston an- nulaire 43 guidé, par un flasque interne 43a, sur la surface latérale du flasque axial 25a et, par une par- tie en forme de douille, sur l'anneau 44, La configu- ration spécifique de la tige de piston 74, dlu piston de pression 25, de l'amnneau 44 et du pistron annulaire 43 simplifie et facilite considérablement le montage qui consiste à emmancher coaxilement, sur la fige de piston 27, le piston de pression 25, le piston annu- laire 43, et l'anneau 44, puis à les serrer axialement ensemble au moyen des boulons filetés 80 À Le piston annulaire 43 de cette soupape, l'anneau 44 et le flas- que axial 25a délimitent une enceinte cylindrique 64 depuis laquelle le piston annulaire peut etre actionné pour fermer ladite soupape. L'huile sous pression parvient à l'enceinte cylindrique 64 par des alésages ménagés dans la plaque de pression 14 et par un alé- sage axial 74 ménagé dans la tige de piston 27 À Le cylindre de pression, les cylindres d'entraînement 21 et l'unité cylindre-piston 27-47, de même que la soupape commandant les conduits de transfert 42, peu- vent être commandés de façon programmée et chronolo- giquement indépendamment les uns des autres par un distributeur hydraulique 64 (Figure 5). L'enceinte cylindrique 48 peut être alimentée en huile sous pres- sion, par un distributeur principal 64 (en position de gauche du distributeur) monté dans la conduite de fluide comprimé 69, par lLconduit 48c et le conduit d'alimentation 48a ménagé dans le piston plongeur L'enceinte de haute pression 52 du piston de pression est alimentée en huile sous vression, pour l'éta- blissement de la pression de verrouillage, par une dérivation 63 dans laquelle est monté un distributeur qui ne libère cette dérivation 63 que lorsque le moule est fermé. Lorsque le distributeur principal 64 occupe sa position de droite, les enceintes cylindri- ques 51 des cylindres d'entra nement 21 sont alimen- tées en huile sous pression au moment opportun par un conduit 68 comportant une soupape de retenue 67 et par une dérivation 62. L'enceinte cylindrique 61 de la soupape peut être alimentée en huile sous pression, en temps opportun, au moyen d'un distributeur pilote 66 monté dans la dérivation 59 de la conduite de flu- ide comprimé 69. Partant du moule en position fermée, le groupe de fer- meture de moule fonctionne de la façon suivante: Pour l'ouverture du moule d'injection, les pistons 26 (occupant la position de droite sur les figures) des cylindres d'entraInement 21 sont actionnés par l'huile sous pression depuis les enceintes cylindriques 51. L'huile sous pression, venant de la pompe P, parvient, par la conduite 69, au distributeur principal 64, dont la partie mobile (ou tiroir) occupe la position de droite, et, de ce distributeur, elle gagne, par le conduit 68 à soupape de retenue 67, le conduit 65 menant aux enceintes cylindriques 51 par des orifices d'admission radiaux ménagés dans le plateau de montage 12. Les pistons 26, actionnés, se déplacent vers la gauche úour gagner la position représentée sur la fi- gure 3. Ce mouvement d'ouverture présuppose que les conduits de transfert 42 ménagés dans le piston de pression 25 sont libres. L'ericeinte cylindrique 61 de la soupape commandant les conduits de transfert 42 se trouve donc dépressurisée un certain temps avant que les pistons 26 ne soient actionnés, de sorte que le piston annulaire peut gagner sa position ouverte dès le début du mouvement d'ouverture. Conjointement au mouvement des pistons 26 vers la gauche, le piston de pression 25 gagne également sa position de gauche représentée à la figure 3 du fait que tous les pistons et 26 constituent une unité mobile. L'huile refou- lée hors de l'encekte de haute pression 52 lors de la course d'ouverture parvient, par les conduits de trans- fert 42, à l'enceinte cylindrique 50 dont les dimen- sions croissent régulièrement. Comme l'enceinte de haute pression 52 et les enceintes cylindriques 51 et communiquent ensemble, un équilibrage régulier de pression et de volume peut se produire entre ces en- ceintes cylindriques pendant la course d'ouverture. Lorsqu'un nouveau cycle d'injection s'amorce, le moule d'injection 78 (Figure 1) est fermé par le piston plon- geur 47: par les conduits de transfert 42 encore ou- verts, la surface 79 de la tige de piston 27, qui dé- limite l'enceinte cylindrique 48, est actionnée depuis l'enceinte cylindrique 48. Le piston de pression 25 et les pistons 26, formant avec lui une unité mobile, des cylindres d'entraînement 21 se déplacent vers la droite avec le porte-moule mobile 13. L'huile chas- sée, par ce mouvement, des enceintes cylindriques 50 et 51,dont les dimensions diminuent régulièrement, parvient, par les conduits de transfert 42, dans l'en- ceinte de haute pression 52, décompressée, et, pour une faible partie, par le conduit 62 et la soupape de retenue 67, dans le réservoir d'huile 70.Au cours de cette évacuation de l'huile, il se produit une tendan- ce à un équilibrage constant de la pression et du vo- lume entre les enceintes cylindriques 51, 52 et 50. Dans la mesure o le volume maximal d'huile de l'en- ceinte de haute pression 52 est légèrement inférieur au volume maximal d'huile des enceintes cylindriques et 51, une partie de l'huile des enceintes cylin- driques co:-muniauant ensemble est refoulée dans le réservoir 71 à chaque course de fermeture. Au cours d'une période de fonctionnement assez longue, il se produit donc un échange avantageux de cette huile sous pression avec l'huile sous pression du réservoir 71,72. Avant l'établissement de la pression de verrouillage les conduits de transfert du piston 25 sont fermés Pour cela, l'enceinte cylindrique 61 est alimentée en huile sous pression par le conduit d'alimentation 58 et le conduit axial 74; le piston annulaire 43 ainsi actionné gagne sa position de fermeture (Figure 3). La pression s'établit alors dans l'enceinte de haute pression 42. La pression persiste dans l'en- ceinte cylindrique 48 du piston plongeur 47. Il s'en- suit que les surfaces internes 79 de la tige de piston 27, délimitant l'ernceinte cylindrique 48, et les sur- faces actionnées du piston de presa.ion 25 collaborent a la pressionr de verrouillage. Pour l'ouverture du moule 78, la chambre annulaire 61 de 1a zoupape est décompreszée, de sorte que le corps de soupa.e 43 peut quitter la position de fermeture représentée à la figure 3. Lhuile se trouvant dans la chambre annulaire 61 est refoulée dans le réservoir 72 par le conduit 59 À L'intercommunication de toutes les enceintes cylCndri- ques 50, 51, 52 est primordiale pour le fonctionnement du groupe afin que, lors d'une course d'ouverture ou de fermeture du moule, une partie au moins importante de l'huile puisse rester dans un circuit interne àA é- coulements de faible longueur. A ce point de vue, les cylindres dientra nement jouent également un rtle im- portant conmme "cylindres compensateurs" du-a fait que le volume total des enceintes cylindriques 50 et 51, qui dépend également de la profondeur du moule, correspond approximativement au volume de l'enceinte de haute pression 52. REVENDICATIONS 1. Groupe de fermeture de moule pour machine à mouler les matières synthétiques par injection,ayant pour fonction d'amener le moule en position ouverte et/ ou fermée, avec une faible application d'énergie, au moyen d'au moins un cylindre hydraulique d'en- traînement, et de le maintenir, avec une forte ap- plication d'énergie, dans cette position au moyen d'un cylindre hydraulique de pression placé dans l'axe dudit groupe, le piston du cylindre d'entral- nement formant une unité mobile avec le piston du cylindre de pression, et les enceintes cylindriques placées devant et derrière le piston de pression étant jointes par des conduits de transfert traver- sant le piston du cylindre de pression et obturables par une soupape hydraulique réglable, caractérisé en ce que les enceintes cylindriques (50, 51) des cylindres de pression (20) et d'entraînement (21), disposés c8te à côte du c8té du moule, communiquent librement ensemble par des conduits de transfert (54), et en ce qu'un piston plongeur fixe (47), placé dans l'axe du groupe de fermeture de moule, forme, avec la tige (27) du piston de pression (25), une unité cylindre-piston hydraulique (27-47) de fermeture du moule. 1 4 2. Groupe de fermeture de moule selon la Revendication 1, caractérisé en ce que le cylindre de pression (20) et le, ou les cylindres d'entraInement (21) montés diamétralement au premier sont constitués par des manchons réunis en un module compact, à l'avant par un plateau de montage commun (12), et à l'arrière par une culasse commune (22). 3. Groupe de fermeture de moule selon la Revendication 2, caractérisé en ce que les conduits de transfert (54) sont disposés dans le plateau de montage (12), traversé par les tiges de piston des cylindres de pression (27) et d'entraInement (28), les alésages de passage de ces tiges de pistons (27, 28) étant recouverts de culasses (29, 30) formant paliers de guidage pour lesdites tiges de pistons (27, 28) 4. Groupe de fermeture de moule selon une quelconque des Revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le piston plongeur (47), logé dans un alésage cen- tral du piston (25) et de la tige de piston (27) de pression, est fixé à ladite culasse commune (22), et en ce que l'enceinte cylindrique (48) formée par ledit alésage est alimentée en huile sous pression par un conduit axial (48a) du piston plongeur (47). 5. Groupe de fermeture de moule selon une quelconque des Revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que les cylindres d'entralnement (21) sont consti- tués par des unités cylindres-pistons à action uni- latérale pour l'ouverture du moule. 6. Groupe de fermeture de moule selon une Quelconque des Revendications 1, 2, 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que la soupape de commrande des conduits de trans- fert (42) comporte un piston annulaire (43) pouvant être actionné depuis une enceinte cylindrique (61) alimentée en huile sous pression par des conduits d'alimentation (58) percés dans une plaque de pres- sion (14) et par un alésage axial (74) de la tige (27) du piston du cylindre de pression. 7. Groupe de fermeture de moule selon une quelconque des Revendications 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que le cylindre de pression (20), le ou les cylindres d'entralnement (21) et le piston plongeur (47) ainsi que le piston annulaire (43) peuvent être actionnés, chronologiquement indépendamment les uns des autres et de fagon programmée, par des distributeurs hydrauliques (64-66). 8. Groupe de fermeture de moule selon une quelconque des Revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, caracté- risé en ce que le piston annulaire (43) est guidé, par un flasque interne (43a), su- un flasque axial (25a) du piston de pression (25) centré sur la tige de piston (27) du cylindre de pression, ainsi que sur un anneau (44) centré sur ledit flasque axial (25a), la tige (27), le piston (25)du cylin- dre de pression et l'anneau (44) étant ser-és axia- lement ensemble par des boulons filetés (80) o 9. Groure de fermeture de r.oule selon la Revendication 8, carac-érisé en ce que l'enceinte cylindrique (61) de la so:ape de comm:arde du Didton annulaire est d&linmitée 'ar ledit pistorn annulaire (43), ledit ú1lasz.ue axial (2_a) et ledit anneau (44) 10. d-r oee de fermeture de moule selon une.-e'ulco qce des eJendications 1, 2, 3, 4,, 7 ou 9, oaractéri s en ce que la tige (27) Adu ston du cyliniire de -ression est Oreusée d' u alésage cons- tituant le cylindzre hydraulique (27a d' dispo- sit.if d'éjection o