Brevet FR2536697A1 — publié le 19840601

Unité de fermeture d'une machine à injection pour plastiques. La présente invention concerne l'unité de fermeture d'une machine à injection pour plastiques, comportant un disposi- tif d'éjection de la pièce finie avec un ensemble cylindre/ piston hydraulique, dont le cylindre est fixé à la plaque mobile et dont la tige de piston peut être reliée à un accou- plement, fixé à la plaque d'éjection d'un moule, prévu dans un compartiment interne à une plaque de fixation de ce même moule et comportant au moins un élément qui présente un gui- dage radial par rapport à la tige de piston, s'accroche dans un évidement prévu sur la tête d'accouplement de cette même tige et est désaccouplé par un mouvement radial entre cette dernière et la plaque d'éjection, un dispositif d'en- trainement permettant de déplacer le moule sur une section de transport linéaire, avec un mouvement radial par rapport à la tige de piston, pour l'introduire et/ou l'évacuer dans/ de la zone de serrage de l'unité de fermeture. Sur une unité de fermeture de ce type (Demande de Brevet FR 82 00 308) -, le-déplacement axial de la tige de piston permet d'obtenir son accouplement Ce dernier est relâché par un mouvement radial du moule par rapport à la tige À cet effet, l'élément d'accouplement est déplacé par un système d'entraînement spécifique, supporté-par le moule. Dans un dispositif connu de ce type (AT-PS 320 192), la tige de piston est automatiquement libérée de l'accouplement de la plaque'd'éjection, en temps opportun, par le mouvement de recul de la tige de l'ensemble cylindre/piston, dès que la plaque a atteint sa position arrière de départ Les élé- ments d'accouplement guidés par la tige glissent alors sur les surfaces obliques d'un manchon enveloppant la tête d'accouplement de cette même tige Ce système, complexe, pré- sente un encombrement relativement important, dans le sens axial notamment L'espace requis réduit par ailleurs les possibilités de logement à l'intérieur du moule. L'invention vise à perfectionner un dispositif d'entraine- ment des plaques d'éjection du type précédemment décrit, de manière à ce que l'accouplement de la tige de l'ensemble cylindre/piston et du moule, en vue d'un échange de ce der- nier par exemple, puisse être réalisé avec un minimum de moyens techniques, donc de risques de dérangement. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, l'élé- ment d'accouplement est ancré dans le moule. Avec un tel montage, l'élément d'accouplement et le moule forment une unité de déplacement, le transport indispen- sable du moule, en vue d'un échange par exemple, étant uti- lisé comme mouvement d'accouplement. L'objet de la revendication 2 est la condition qui permet de loger intégralement l'accouplement et le compartiment correspondant dans le corps du moule Cette mesure permet de limiter directement, par la plaque de serrage mobile, la section de transport pour l'échange du moule et de l'utili- ser comme moyen de guidage L'arrêt momentané du mouvement du moule sur cette section permet l'introduction et/ou la sortie axiale de la tige de piston dans le/du compartiment correspondant. Les objets des revendications 3 et 4 assurent une simplici- té de fabrication et une fiabilité du profil d'accouplement, avec un dimensionnement relativement faible de la tige et de l'élément d'accouplement. L'objet de la revendication 5 crée la condition préalable à une disposition coaxiale de la tige et de l'élément d'accouplement, simplifiant l'ensemble du montage. Les objets des revendications 6 et 7 permettent d'obtenir un dispositif marche-arrêt peu encombrant et fiable. L'objet de la revendication 8 permet au dispositif d'en- trainement du moule de recevoir les impulsions de commu- tation appliquées au dispositif marche-arrêt avec un mini- mum de moyens techniques. Dans de nombreux cas, il convient de libérer, momentanément du moins, l'espace interne de la plaque mobile en forme de caisson, espace traversé par la tige de piston, pour pouvoir monter des systèmes spécifiques supplémentaires, permettant par exemple de dévisser des noyaux filetés de la pièce in- jectée A cet effet, la tige de piston présente deux sec- tions qu'un accouplement rapide permet d'assembler dans l'espace précité (revendication 9). L'invention sera mieux comprise à l'aide d'un exemple de construction illustré sur les dessins annexés, qui repré- sentent: Figure 1: une vue latérale partielle de l'unité de fermeture (en position d'accouplement), Figure 2: une vue du dessus de l'unité de fermeture repré- sentée sur la figure 1 (avec le dispositif d'en- traînement désaccouplé), Figure 3: une coupe horizontale partielle de la figure 2 (vue agrandie), Figure 3 a: l'élément d'accouplement à symétrie radiale, en coupe transversale dans la zone de son col, et la-tête d'accouplement de la tige de piston (vue frontale, élément et tige désaccouplés), Figure 4: une coupe partielle de la figure 1 (vue agrandie) , Figure 4 a: l'élément d'accouplement et la tige de piston sui- vant la figure 3 a (élément et tige accouplés), Figure 5: une vue frontale du moule suivant la figure 6, Figure 6: une coupe verticale partielle du moule fermé entre ses plaques, Figure 7: une coupe verticale, parallèle à la section de trans- port b b, du dispositif marche-arrêt représenté sur la figure 2 (vue agrandie), Figure 8: une vue du dessus du dispositif marche-arrêt (commu- tateur non manoeuvré), Figure 9: le montage de la figure 8, vu dans le sens A, Figure 10: le montage de la figure 8 (commutateur marche- arrêt manoeuvré), Figure 11: une coupe verticale partielle du montage de la figure 10, vu-dans le sens B, Figure 12: une-vue du levier coudé de la figure 10. L'unité de fermeture, équipée du dispositif d'entraînement des plaques d'éjection, est montée -sur le bâti 10 de la ma- chine à injection pour plastiques L'unité comporte une pla- que fixe 13 et une plaque de montage (non représentée), qui supporte le groupe d'entraînement de la plaque mobile 14 en forme de caisson Cette plaque se déplace sur des longerons 12, qui forment un cadre avec la plaque fixe 13 et la pla- que de montage La plaque 13 est centrée sur des glissières Il du bâti 10 par l'intermédiaire de pieds de fixation 13 a. La plaque mobile 14, supportée sur les glissières Il par l'intermédiaire de dispositifs d'appui 17 dotés de galets de roulement 17 a, se compose d'une plaque de serrage 14 a, d'une paroi Jrrière 14 b et de nervures-support 14 c trans- mettant la pression de fermeture. Le moule 18 comprend des plaques de fixation 18 a, 18 i, qui dépassent légèrement les autres plaques du moule sur deux côtés opposés Dans la zone de serrage S, le moule est main- tenu en position de travail par des boulons de tension 24, précontraints à l'aide de vérins hydrauliques 23 Dans le sens de fermeture de l'unité, ces boulons 24 se déplacent dans des alésages horizontaux de la plaque fixe 13 et/ou dans des alésages correspondants de la paroi de serrage 14 a de la plaque mobile 14 Les ergots 24 a de ces mêmes boulons 24 enserrent la plaque de fixation adjacente 18 a et/ou 18 i du moule 18 La tige de piston 16 du groupe d'entratnement de la plaque mobile 14 s'applique, par l'intermédiaire d'une plaque 15, contre la paroi arrière 14 b de la plaque 14 La section finale de cette tige 16,alésée en cylindre, fait partie de l'ensemble cylindre/piston du dispositif d'entrai- nement des plaques d'éjection Elle comporte donc le piston, ainsi que les garnitures de cylindre adjacentes à ce dernier, de l'ensemble cylindre/piston précité. La tige 20 de cet ensemble cylindre/piston, qui forme une unité de déplacement avec la plaque mobile 14, peut être reliée à un accouplement fixé sur la plaque de couverture arrière 18 g de la plaque d'éjection 18 f Cette dernière se déplace sur des goupilles de guidage 18 k, dans un espace libre limité par des entretoises 18 e et une plaque d'appui profilée 18 d Une plaque façonnée 18 b et une plaque profi- lée 18 c sont adjacentes dans la ligne de joint a a Les broches d'éjecteur 18 h, supportées par la plaque de couver- ture 18 g, traversent la plaque profilée 18 c jusqu'à l'es- pace vide du moule N (figure 5) correspond à la dimension verticale de la surface de moulage du moule 18 L'accouple- ment, qui a la forme d'un élément monobloc 21 à symétrie ra- diale, prolongé par un col 21 b et termine par une tête 21 a, est fixé sur la plaque de couverture 18 g à l'aide du bou- lon fileté 33, symétriquement par rapport à la tige de pis- ton 20 L'extrémité libre de cette même tige 20 a la for- me d'une tête d'accouplement 20 e Cette tête 20 e présente un évidement 20 f correspondant à la forme du col 21 b de l'élément 21, ainsi qu'un autre évidement radial 20 f' corres- pondant à la tête d'accouplement 21 a de l'élément 21 Lors- que la tige de piston 20 et l'élément d'accouplement 21 sont en position coaxiale, la tête 21 a est enserrée par une bride interne 20 g de la tête 20 e. Il est également possible d'obtenir un accouplement suffi- sant et fiable entre la tige 20 et l'élément 21 lorsque, à la différence de l'exemple de construction représenté sur les dessins, la section finale de la tige de piston 20 est à symétrie radiale, l'élément d'accouplement fixé au moule 18 présentant un symétrie bilatérale correspondante. Dans ce cas, la section finale précitée se prolonge par un col et se termine par une tête, l'élément fixé au moule 18 présentant en conséquence des évidements radiaux, corres- pondant au col et à la tête de la section finale de la tige La tête 20 e et l'élément 21 sont prévus intégralement dans la plaque de fixation 18 i du moule 18, dans un compar- -timent correspondant 34, asymétrique par rapport à l'élé- ment 21 Un dispositif d'entraînement A permet d'introduire et/ou d'évacuer le-moule 18 dans/de la zone de serrage S de l'unité de fermeture, sur une section de transport hori- zontale b b Ce dispositif comporte une chaîne sans fin 37 c, entraînée par une roue motrice 37 a tournant autour d'un axe 37 vertical La chaîne sans fin est logée dans un corps de guidage 36,fixé sur la plaque fixe 13 au-dessous de la zone de serrage S et s'étendant sur toute la largeur de cette plaque Sur le côté du corps de guidage 36 opposé au dispositif d'entraînement A, un dispositif marche-arrêt E permet d'arrêter momentanément le mouvement du moule 18, juste avant qu'il n'atteigne sa position de travail dans la zone de serrage S et/ou juste après qu'il ne l'ait quittée. Au cours de son mouvement de glissement sur la section de transport b b, le moule est supporté par ce corps de gui- dage 36, par l'intermédiaire de la plaque de fixation 18 a, et guidé entre une nervure 36 b et la surface de serrage de la plaque 14. Du côté de la plaque mobile 14, le moule s'appuie sur des tourillons de glissement ancrés dans la plaque de serrage 14 a (ces tourillons n'apparaissent pas sur les figures 1 et 2, car ils sont masqués par d'autres composants) Le dispositif marche-arrét E comporte un levier 48, soumis à la force d'un ressort de rappel 52 et que le mouvement de la barre d'accouplement 38 fait pivoter Comme le montrent notamment les figures 7-11 en liaison avec les figures 1 et 2, le levier 48 actionne un commutateur marche-arrêt Ce levier coudé 48 présente-un bras 48 a pratiquement parallèle à la section de transport b b, se terminant par un ergot 48 d et une surface inclinée 48 c Dans la po- sition du levier 48 représentée sur la figure 8, la sur- face 48 c de l'ergot 48 d pénètre dans la trajectoire d'une barre d'accouplement 38, qui se déplace entre des nervures de guidage 36 a, 36 b du corps 36 A l'aide de cette barre 38, la chaîne 37 c,entrainée par un moteur à huile 47,est accouplée au moule 18 et au mouvement de glissement sur la section de transport b b Les doigts entraîneurs 37 d de la chaîne 37 c s'engagent alors dans des logements corres- pondants de la barre 38, dont les taquets pénètrent dans des trous de centrage 35 du moule Le pivot 51 du levier 48 est constitué par un boulon fileté 51, vissé dans le corps de guidage 36 Le mouvement du levier 48 est limité par une goupille 50 qui traverse, avec un certain jeu, un évide- ment 49 pratiqué dans ce même levier Dans la position re- présentée sur la figure 8, le levier 48 est-maintenu par un ressort à boudin 52, logé dans un trou borgne de la ner- vure de guidage 36 b et dont la force s'exerce, par l'inter- médiaire d'une tige 53, sur l'autre bras 48 b du levier. L'enveloppe d'un cône 44 a d'une tige de commutation 44 correspond à une surface oblique 48 f, prévue à l'extrémité du bras de levier 48 b Un ressort 42 maintient la tige 44 dans la position représentée sur la figure 7, sur la- quelle l'organe de commutation d'un commutateur marche- arrêt 40 n'est pas actionné par cette même tige 44 Le dé- placement axial de cette dernière est limité par une vis sans tête 45, logée dans le corps de guidage 36 et dont l'extrémité libre pénètre dans une rainure-butée 46 La tige de commutation 39 d'un fin de course 41, fixé au corps de guidage 36 et parallèle au commutateur marche-arrêt 40, se situe par ailleurs sur la trajectoire de la barre d'accou- plement 38, à l'extrémité de cette dernière Lorsque la barre 38 atteint, avec le moule 18, la position finale de- mandée, son extrémité libre entre au contact d'une sur- face oblique 39 a de la tige 39, qui actionne par son dépla- cement axial l'organe de commutation du fin de course 41, contre l'effet du ressort de rappel 43 Le mouvement axial de la tige 39 est également limité par une vis sans tête 54, logée dans le corps de guidage 36 et dont l'extrémité libre pénètre dans une rainure de cette même tige 39. Comme le montre la figure 1, la tige de piston 20 se com- pose de deux sections 20 a, 20 d, reliées par un accouplement rapide 20 b, 20 c à l'intérieur de la plaque de serrage mo- bile 14. Le mode de fonctionnement du dispositif d'entraînement des plaques d'éjection est explicité ci-dessous, en'prenant pour exemple un changement de moule et en partant de la position d'accouplement représentée sur la figure 4: La précontrainte exercée sur les boulons de tension 24 est d'abord relâchée à l'aide des vérins hydrauliques, par l'in- termédiaire de leurs tiges de piston munies de surfaces o- bliques, et la plaque mobile est déplacée de 1 mm environ. Le dispositif d'entraînement A, mis en marche, commence a tirer le moule 18 de la zone de serrage S, à l'aide de son brin relié à la barre d'accouplement 38 Après un mouvement de glissement relativement bref, au cours duquel le moule 18 passe de la position représentée sur la figure 4 à celle des figures 2 et 3, deux opérations successives sont réalisées: l'accouplement entre l'élément 21 et la tête 20 e de la tige de piston 20 est relâchée La barre d'accouplement 38 li- bérant parallèlement l'ergot 48 d du bras 48 a du levier 48, ce dernier passe, sous l'effet du ressort 52, de la posi- tion représentée sur la figure 10 à celle illustrée par la figure 8 La tige de commutation 44, qui était préalable- ment soumise à une compression axiale vers le bas, est donc libérée et repoussée par le ressort de rappel 42 dans sa position initiale (figures 11, 7) Le mouvement de la tige 44 est transmis a l'organe de commutation du commutateur marche-arrêt 40, qui délivre deux signaux de commande: le premier signal arrête le dispositif d'entraînement A; le second déclenche un mouvement de recul de la tige de piston , et la tête d'accouplement 20 e sort du compartiment corres- pondant 34 Dès que la tige de piston 20 a atteint sa posi- tion finale (figure 6), le dispositif d'entraînement A est remis en marche et le moule est totalement évacué de la zone de serrage S, sur la section de transport b b, pour être déposé sur une table (non représentée sur les dessins) Ce mouvement de sortie est limité par un fin de course, pré- vu à l'autre extrémité de la trajectoire de la barre d'accou- plement 38 La table est alors déplacée et un nouveau mou- le mis en position d'attente. Le dispositif d'entrainement A est remis en marche pour l'in- troduction du nouveau moule, qui passe de sa position d'atten- te sur la table à une position correspondant à peu près à celle de la figure 2 L'extrémité libre de la barre d'accou- plement 38 glisse alors sur la surface inclinée 48 c de l'er- got 48 d du bras 48 a du levier 48, qui passe de la position représentée sur la figure 8 à celle illustrée par la figure , en pivotant autour de son axe 51 contre l'effet du ressort de rappel 52 Ce mouvement fait glisser la surface oblique 48 f du bras 48 b sur le cône 44 a de la tige de commutation 44, qui actionne le commutateur marche-arrét 40 par l'inter- médiaire de l'organe de commutation Le commutateur 40 dé- livre alors des signaux de commande, qui arrêtent le dis- positif d'entraînement A et déclenchent une course d'avan- ce de la tige de piston 20 La tête d'accouplement 20 e est introduite dans le compartiment correspondant 34 Dès que la tige 20 a atteint la position prescrite, le dispositif d'entraînement A est remis en marche Le moule 18 est ame- né en position de travail suivant la figure 4, le col 21 b et la tête 21 a de l'élément d'accouplement 21 pénétrant dans les évidements correspondants 20 f, 20 f' de la tête e La tête 21 a, coaxiale à la tige de piston 20 guidée dans la garniture de cylindre 32, est alors enserrée par la bride interne 20 g de la tête 20 e La barre d'accouplement 38 a parallèlement atteint sa position finale représentée sur la figure 10 et contacté la surface oblique 39 a de la tige 39, dont la course axiale commute le fin de course 41,qui arrête le dispositif d'entraînement A,- Il convient de mentionner que certains dispositifs d'entraî- nement, permettant de déplacer un moule ou une partie de moule sur une section de transport pour les introduire dans la zone de serrage d'une unité de fermeture, ou les éva- cuer de cette même zone pour les déposer sur une table d'attente, sont déjà connus par le DE-OS 24 21 811 et le "Symposium Battenfeld" avec démonstration spéciale des 4 - 7 mai 1982, 5/1-5/7. Le guidage strictement axial de la tige de piston 20 dans la garniture de cylindre 32 de la plaque de serrage 14 a de la plaque mobile 14 est essentiel pour la qualité de l'accou- plement entre la tête 20 e de cette tige 20 et l'élément 21. Cette remarque vaut également pour un système d'entraîne- ment, réalisé dans une unité de fermeture avec des dispo- sitifs de serrage du moule exclusivement mécaniques Dans ce dernier cas, le moule 18 est guidé exactement sur la sec- tion de transport b b au cours de l'opération d'échange et centré uniquement sur une plaque fixe 13, l'élément 21 présentant une position strictement coaxiale par rapport à la tige de piston 20. La tige de piston 20 est guidée dans l'axe d'une garniture de cylindre 32 de la plaque mobile. Dans le cas d'une fixation sur les plaques 13, 14 par des dispositifs hydrauliques, lemoule 18 est exclusivement centré en position de travail par les moyens de guidage et de transport de la section b b, à la fin de son déplace- ment sur cette même section. Dans le cas d'une fixation sur les plaques 13, 14 par des dispositifs mécaniques, le moule 18 est centré par une orga- * 25 ne de centrage au moins sur la plaque fixe, à la fin de son déplacement sur la section b b. Revendications. 1 Unité de fermeture d'une machine à injection pour plas- tiques, comportant un dispositif d'éjection de la pièce finie avec un ensemble cylindre/piston hydraulique, dont le cylindre est fixé à la plaque mobile et dont la tige de piston peut être reliée à un accouplement, fixé à la-pla- que d'éjection d'un moule, prévu dans un compartiment in- terne à une plaque de fixation de ce même moule et compor- tant au moins un élément qui présente un guidage radial par rapport à la tige de piston, s'accroche dans un évidement prévu sur la tête d'accouplement de cette même tige et est désaccouplé par un mouvement radial entre cette dernière et la plaque d'éjection, un dispositif d'entraînement per- mettant de déplacer le moule sur une section de transport linéaire (b b), avec un mouvement radial par rapport à la tige de piston ( 20), pour l'introduire et/ou l'évacuer dans/de la zone de se rrage de l'unité de fermeture, carac- térisée en ce que l'élément d'accouplement ( 21) est ancré dans le moule ( 18). 2 Unité de fermeture selon la revendication 1, caracté- risée par la présence d'un dispositif marche-arrêt (E), dont le fonctionnement est lié au mouvement du moule ( 18) qu'il arrête momentanément, juste avant que ce même moule ( 18) n'atteigne sa position de travail dans la zone de serrage (S) et/ou juste après qu'il ne l'ait'quittée. 3 Unité de fermeture selon la revendication 2, caractéri- sée en ce que l'élément d'accouplement ( 21), qui forme une unité de mouvement avec le moule, présente une symétrie ra- diale, se prolonge par un col ( 21 b) et se termine par une tête ( 21 a). 4 Unité de fermeture selon la revendication 3, caracté- risée en ce que la tête d'accouplement ( 20 e) de la tige de piston ( 20) présente un évidement radial ( 20 f; 20 f'), correspondant à la tête ( 21 a) et au col ( 21 b) de l'élément d'accouplement ( 21), et en ce que, avec une position co- axiole de la tige de piston ( 20) et de l'élément ( 21), la tête ( 21 a) est enserrée par une bride interne ( 20 g) de la tête ( 20 e). Unité de fermeture selon une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce que l'extrémité arrière de l'élément d'accouplement ( 21) est encastrée dans une plaque de couverture arrière ( 18 g) de la plaque d'éjection ( 18 f)2 le compartiment ( 34) interne à la plaque de fixation ( 18 i) du moule ( 18) étant asymétrique par rapport b l'élément ( 21) (figures 5, 6)o 6 Unité de fermeture selon une quelconque des revendica- tions 2 à 5, caractérisée en ce que le dispositif marche- arrêt (E) comporte un levier ( 48) qui est soumis à la force d'un ressort de-rappel ( 52), manoeuvre un commutateur mar- che-arrêt ( 40)etqu'une barre d'accouplement ( 38),reliée au moule ( 18), permet de faire pivoter, un ergot ( 48 d) de ce même levier à deux bras ( 48) se situant temporairement sur la trajectoire de la barre ( 38), le pivot-( 51) du levier ( 48), l'axe du commutateur marche-arrêt ( 40) et un fin de course ( 41) du moule, actionné par la barre d'accou- plement ( 38), étant parallèles entre eux. 7 Unité de fermeture selon la revendication 6, caractéri- sée en ce que le mouvement du levier ( 48) est limité par une goupille fixe ( 50) qui traverse, avec un certain jeu, un évidement ( 49) pratiqué dans ce même levier ( 48). 8 Unité de fermeture selon une des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que la barre ( 38) est accouplée à une chaîne sans fin ( 37 c), prévue au-dessous de la section de transport (b b) et entraînée par une roue motrice ( 37 a), tournant autour d'un axe vertical ( 37). 9 Unité de fermeture selon une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce que la tige de pis- ton ( 20), guidée dans l'axe d'une garniture de cylindre ( 32) de la plaque ( 14), se compose de deux sections ( 20 a, 20 d), qu'un accouplement rapide en deux parties ( 20 b, 20 c) per- met d'assembler à l'intérieur de la plaque de serrage mo- bile ( 14). Unité de fermeture selon une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce que le moule ( 18) est exclusivement centré en position de travail par les dis- positifs de guidage et-de transport de la section (b b).