Brevet FR2563146A1 — publié le 19851025

La présente invention est relative à des noyaux pouvant être dilatés et resserrés mécaniquement, utilisés pour le moulage d'articles en matière plastique ayant des surfaces internes qui comportent des filetages, des gorges des cavités, des perforations et autres formes en dépouil- le qui sont formées en totalité ou en partie au moyen d'un noyau qui comporte des segments longitudinaux dispo- sés autour d'une broche s'étendant longitudinalement. Cer- tains segments adjacents sont en contact à l'intérieur de la cavité du moule et délimitent des surfaces de moulage contigues pour une surface correspondante de la paroi in- terne de la pièce moulée. Pour séparer le noyau de la pièce moulée ces segments en contact sont déplacés radialement vers l'intérieur. On connait un type de noyau dans lequel des segments adjacents en contact sont resserrés radiale- ment vers l'intérieur pour permettre l'enlèvement, comme décrit dans U.S.A 3.660.001 mais ces noyaux présentent des limitations du fait qu'ils nécessitent une flexion des seg- ments. D'autres noyaux dans lesquels des segments adjacents sont resserrés radialement vers l'intérieur, comme décrit dans U.S.-A 3.339. 242 ou 3.482.815 ou 3.584.111 ou encore 4.131.264 présentent également des limitations à la fois en ce qui concerne les prix et le fonctionnement du fait qu'ils nécessitent des structures coulissantes complexes pour gui- der et/ou effectuer le déplacement radial des segments con- tigus du noyau vers l'intérieur. Un but de l'invention est de fournir un noyau pouvant être resserrés radialement vers l'intérieur, dans lequel des segments contigus sont articulés pour effectuer un mouvement de bascule sans la condition imposée d'une flexion, avec les limitations qui lui sont inhérentes, et dans lequel le montage et l'actionnement des segments est effectué d'une façon simple, économique et fiable. Un autre but de l'invention est de fournir un noyau pouvant être resserrés vers l'intérieur, dans lequel des segments adjacents sont montés de façon à effectuer un mouvement-de bascule entre leurs différentes positions au moyen d'une (ou de plusieurs) broche d'actionnement et dans lequel la broche d'actionnement retient les segments dans leurs positions de moulage et, en préparation au déplace- ment des segments adjacents vers leurs autres positions, elle supprime tout d'abord cette retenue et amorce ensuite le mouvement de bascule vers l'autre position. L'invention a enfin pour but de fournir un noyau pouvant être resserrés vers l'intérieur, du type précité, dans lequel la broche d'actionnement comporte des surfaces de came séparées afin d'astreindre chacun des segments à basculer dans ses deux directions respectivement, ces sur- faces étant espacées les unes des autres de telle sorte qu'à la suite d'un déplacement de l'organe d'actionnement dans le sens inverse de son mouvement précédent il se pro- duise un retard dans le basculement des segments de moula- ge dans le sens inverse. Ceci assure la liberté de déplace- ment des segments et de la broche d'actionnement. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention apparaitront au cours de la description qui va sui- vre faite en se référant au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple et dans lequel: la Fig.l est une vue en coupe suivant la ligne 1-1 de la Fig.2, d'un outil auquel est appliquée l'inven- tion; la Fig.2 est une vue partielle de dessus à plus grande échelle des segments du noyau assemblés dans la po- sition de moulage; la Fig.3 est un schéma montrant les segments du noyau de la Fig.l dans leur position de libération; la Fig.4 est une vue à plus grande échelle de la partie A de l'outil à la FIg.l; la Fig.5 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation de l'invention; la Fig.6 est un schéma des segments du noyau re- présenté à la Fig.5 dans une position intermédiaire; 2 5 6 3 1 4 6 la Fig.7 est un schéma montrant les segments du noyau en position de libération. On a utilisé dans les dessins les mêmes référen- ces pour désigner les organes analogues. La Fig.l montre un mode de réalisation de l'in- vention pour le moulage d'un article en matière plastique qui présente une partie de forme complexe analogue à une collerette et ayant un col fileté intérieurement qui dans cet exemple est décalé, et qui constitue une ouverture à travers la collerette. Le moule est représenté dans sa po- sition de fermeture. Il comprend une partie inférieure 1 et une partie supérieure 3 qui sont séparables verticalement suivant une ligne de séparation 5. La partie inférieure du moule comprend une plaque inférieure 7 sur laquelle repose un ensemble de noyau constitué par des segments montés dans un manchon porteur 9 qui, dans cet exemple, comprend des demi-anneaux fendus qui sont maintenus ensemble dans un alésage cylindrique d'une plaque inférieure 11 de rete- nue qui est fixée au moyen de vis sur une plaque supérieure 13. La plaque 13 délimite une partie d'une cavité 15 de moulage. Dans cet exemple il est prévu douze segments de noyau dont six, alternés, 17, sont analogues. Sur leurs pé- riphéries externes ces segments sont plus étroits que sur les périphéries externes des segments alternés interposés 19 qui dans cet exemple sont également tous analogues. Les segments sont assemblés autour d'un axe longitudinal com- mun 21 autour d'une bague 21a dans des gorges surdimension- nées 21b ménagées dans les segments. Chaque segment compor- te une saillie 23 de pivotement de forme semi-cylindrique dont le centre est situé au point 25, et chacun d'eux peut pivoter dans une surface semicylindrique 29 ménagée dans le manchon 9. Dans leur position de moulage représentée à la Fig.l, les surfaces des segments sont en contact- avec un alésage cylindrique 29 du manchon 9 et avec un alésage correspondant cylindrique 29' dans la plaque 13, tous deux centrés sur l'axe 21. A l'intérieur de la cavité de moulage, chaque segment est en contact avec les segments adjacents. Des parties filetées 31 des segments respectifs sont con- tinues d'un segment au segment adjacent et forment une surface d'un noyau pour le moulage d'un filetage hélicoidal continu qui s'étend dans cet exemple sur au moins 360 sur la surface intérieure de la pièce moulée. Ceci constitue seulement un exemple dans lequel la séparation du noyau du produit moulé par un déplacement longitudinal de l'un par rapport à l'autre est rendu possible par un noyau contrac- table. Dans chaque segment, lorsque celui-ci se trouve dans la position de moulage de la Fig.l, la surface 33 est in- clinée en s'écartant de la surface adjacente 33' de l'alé- sage du manchon 9 afin de permettre au segment de basculer depuis sa position de moulage de la Fig.l jusqu'à sa posi- tion de libération représentée à la Fig.3. Dans le manchon 9, la surface 33' est inclinée radialement vers l'extérieur à partir d'une surface incurvée 27 jusqu'à l'extrémité in- férieure du manchon 9. Chaque segment est basculé entre ses deux posi- tions au moyen d'un organe d'actionnement adapté pour ef- fectuer un mouvement de va-et-vient entre la position de moulage représentée à la Fig.l et une position de libéra- tion représentée à la Fig.2. L'organe d'actionnement com- prend des broches supérieure et inférieure d'actionnement 35 ou 37 qui sont alignées sur l'axe 21. La broche 35 est fixée sur un organe de retenue 39 qui est maintenu dans la partie supérieure 3-du moule. Dans cet exemple l'organe de retenue constitue une partie de la cavité de moulage 15. La broche 35 comporte une surface de came d'actionnement supérieure conique 41 qui prend appui contre des surfaces de contre-cames correspondantes 43 des segments respectifs pour les faire basculer et les retenir dans leur position de moulage de la Fig.i. En se déplaçant vers cette position, en raison du mouvement descendant de fermeture de la partie supérieure du moule, la partie inférieure de la broche su- périeure 35 pousse la partie inférieure cylindrique de la broche inférieure dans une position d'arrêt dans un alésa- ge d'une colonne 59' et comprime un ressort 45. Après l'achèvement de chaque opération de moula- ge, la partie supérieure 3 du moule s'élève par rapport à la partie inférieure 1, en élevant la broche 35. Ceci supprime la force exercée par la surface 41 contre les seg- ments, et libère la broche inférieure 37 qui peut ainsi suivre la broche 35 vers le haut, sous l'action du ressort 45. La broche 37 présente une surface de came 47 d'action- nement, qui coopère avec des parties 49 des segments 17 espacés les uns des autres et qui forment contre-cames, astreignant chacun de ces segments à basculer autour de son propre axe d'articulation 25. Les extrémités supérieu- res de ces six segments se déplacent vers l'intérieur, vers l'axe 21, ceci étant permis par la continuation du mouve- ment de montée de la surface 41 de la broche 35. Si pour une raison quelconque la rampe de came montante 47 tend à faire basculer l'un quelconque des segments plus rapidement que cela n'est permis par la broche 35 qui se retire, ce segment maintiendra la broche 37 momentanément en l'empê- chant de continuer de s'élever, la broche 35 continue son mouvement de montée simplement séparée de la broche 37. La continuation de son mouvement de montée fait monter la rampe de came 41, permettant ainsi une reprise du mouvement de basculement de ce segment par la reprise du déplacement de la broche 35 vers le haut. Les broches d'actionnement et les segments adaptés pour basculer ne se verrouillent mutuellement jamais l'un contre l'autre en fonctionnement normal. Dans la position représentée à la Fig.l, les par- ties inférieures des six segments 19 sont espacées de la rampe de came 47, comme indiqué en 51. Le commencement du mouvement de libération par basculement de ces segments est par conséquent retardé jusqu'à ce que la rampe de came 47 se soit suffisamment élevée pour fermer l'espace 51. A ce moment les parties inférieures des segments 17 se sont dé- jà déplacées vers l'intérieur pour fournir l'espace néces- saire pour le commencement du déplacement des parties su- périeures des segments 19 vers l'intérieur. La continuation du déplacement de la broche 37 vers le haut provoque la continuation du déplacement des parties supérieures des segments 17 et 19 radialement vers l'intérieur. Le mouve- ment de montée de la broche 37 est arrêté par une tige 55 qui est suspendue à la broche 37 et comporte une tête 57 dont la course est limitée dans un trou prévu à la partie inférieure de la colonne 59' sur laquelle repose le manchon porteur 9. Dans cet outil le déplacement des parties de mou- lage des segments 17 vers l'intérieur excède le double du déplacement des extrémités correspondantes des segments 19. La partie 3 du moule continue son mouvement de séparation de la partie 1 d'une façon suffisante pour per- mettre au moins à un mécanisme habituel d'éjection d'éjec- ter l'article moulé. Le moule peut être refermé de la façon habituelle pour répéter le processus de moulage. Celui-ci implique l'abaissement de la partie 3 du moule vers la position re- présentée à la Fig.1. La queue 59 de la broche 35 présente un diamètre inférieur à celui de l'ouverture délimitée par les extrémité supérieures des segments dans leur position de libération. Dans cette descente, la queue 59 atteint la partie supérieure de la broche 37. A ce moment ilexiste un petit espace 53 (Fig.3) entre la surface conique 41 for- mant came et les surfaces 43 des segments. Une continuation de la descente de la broche 35 provoque une descente corres- pondante de la broche 37. Ceci supprime tout d'abord la pression de retenue, si une telle pression existe, exercée par la surface 47 contre les extrémités inférieures des segments 17, libérant ainsi ceux-ci pour permettre leur mou- vement de bascule vers leur position de moulage. Lors de la continuation de la descente de la broche 35 les surfaces 41 et 43 viennent en contact avec, et font basculer, tous les segments dans leur position de moulage représentée à la Fig.l. La broche 37 est poussée vers le bas, empêchant ainsi toute interférence de cette broche avec le déplace- ment des parties inférieures des segments vers l'axe 21. Les différences dans lemouvement de bascule des différents segments sont obtenues par des différences dans les seg- ments. Aucun alignement circulaire particulier des broches , 37 n'est nécessaire en ce qui concerne un segment quel- conque particulier. Les Fig.5, 6 et 7 montrent une variante de l'in- vention dans son application à un noyau à une seule broche, dans cet exemple pour le moulage d'un chapeau de fermeture en matière plastique, avec un col présentant un filetage interne. La F g.5 est une vue en coupe qui correspond à celle prise suivant la ligne 1-1 de la Fig.2. Dans cet exemple comme dans l'outil représenté à la Fig.l, il est prévu six segments alternés identiques 2 et six segments identiques alternés 4 interposés entre les segments 2 et qui correspondent respectivement aux segments 17 et 19, com- me représenté à la Fig.2. Chaque segment 2 et 4 présente une saillie 23 dont le centre est situé au point 16 et peut pivoter dans la surface 27, boîte dans l'outil repré- senté à la Fig.l; et il est prévu la bague de retenue 21a dans des gorges 22b, comme représenté à la Fig.6, mais non pas à la Fig.5 afin de mieux montrer les intervalles 34 et 36. Des parties supérieures 6 et 8 forment une sur- face circulaire continue pour le noyau, comportant des gor- ges qui sont continues entre les segments adjacents afin de constituer un filetage hélicoïdal 9'. Les segments 2-4 sont assemblés dans un support constitué par un manchon porteur 10 qui présente un alé- sage cylindrique 12 qui se raccorde avec un alésage 14 de forme conique incliné vers l'extérieur, le centre de pivote- ment 16 pour chacun des douze segments étant situé au point qui constitue la jonction des deux parties inclinées coni- ques. Une broche d'actionnement 18 dont l'axe longitudinal coincide avec l'axe longitudinal du manchon 10 s'étend dans l'assemblage des segments. La broche est circulaire dans des sections prises à angle droit par rapport à l'axe 20. Dans la position de moulage représentée à la Fig.5, la partie supérieure de la broche 18 forme une surface conti- nue avec les parties supérieures des segments. Une vue de dessus des segments assemblés est représentée à la Fig.2. Dans la position de moulage (Fig.5) la surface conique 22 de l'organe d'actionnement est en contact avec les surfaces correspondantes 26-26 des segments. Les sail- lies 23 maintiennent les segments contre tout déplacement longitudinal dans le manchon 10. Dans la position de moulage, une extrémité de l'ensemble de noyau s'étend dans une cavité de moulage 28 d'une plaque 30 délimitant la cavité qui peut se déplacer par rapport au manchon 10 et qui le rencontre suivant une ligne de séparation 32. La cavité est conformée d'une façon correspondante à la forme externe du chapeau, le noyau assurant la forme interne du chapeau. Le chapeau dans sa forme la plus simple, est un disque circulaire présentant une périphérie ou col qui l'entoure dont la surface interne présente les parties de formation de filetage du chapeau sur le col fileté d'une bouteille ou analogue. Après l'opération de moulage, la broche 18 est rétractée dans sa position représentée à la Fig.7. Lors- qu'elle se déplace dans la position intermédiaire de la Fig.6, elle cesse son action de retenue sur l'extrémité supérieure des segments 2-4, libérant ceux-ci pour leur per- mettre un déplacement vers l'intérieur dans leur position de libération. Jusqu'à ce que l'organe d'actionnement at- teigne la position représentée à la Fig.6 il ne provoque pas un tel déplacement en raison des espaces 34 entre l'or- gane d'actionnement et chacun des six segments 2 et des espaces 36 plus grands entre l'organe d'actionnement et les six segments 4. Dans la position représentée à la Fig.6, la sur- face conique 24 de l'organe d'actionnement est en contact avec les surfaces des six segments 2 qui lui font face, et la partie la plus large de l'organe d'actionnement est si- tuée bien au-dessous (axialement) du centre d'articulation 16. La continuation de la descente de l'organe d'actionne- ment fait basculer chacun des egments 2 autour de l'articu- lation 16 vers leur position de libération mais n'a aucune action immédiate sur les segments 4 du fait de la largeur plus grande de l'espace 36. Lorsque l'organe d'actionnement descendant a fermé l'espace 36 la poursuite de sa descente le force à faire basculer également ces segments. A ce moment les têtes de six des segments 2 se sont suffisamment déplacées vers l'axe 20 pour assurer de l'espace pour le mouvement correspondant des têtes 8. Ainsi, comme dans le mode de réalisation de la Fig.l, l'espace 36 est suffisam- ment plus grand que l'espace 34 pour que le segment 4 bas- cule sur environ la moitié de la course de basculement du segment 2. Dans la position de la Fig.6, la partie supérieu- re 38 de la broche 18 présente un jeu suffisant par rapport aux côtés des segments 2-4 pour éviter une interférence avec le commencement du basculement des segments vers la position de la Fig.7. Pour faire basculer les segments depuis la posi- tion de libération de la Fig.7 en les ramenant dans la po- sition de moulage de la Fig.5 pour répéter le cycle de mou- lage, on déplace l'organe d'actionnement 18 vers le haut. Son déplacement initial libérant la pression de retenue sur les extrémités inférieures de tous les segments en les lais- sant libres de se déplacer vers l'intérieur, mais ce dépla- cement n'est pas provoqué par l'organe d'actionnement jus- qu'à ce que la périphérie de la partie supérieure 38 de l'organe d'actionnement atteigne les surfaces 26 des seg- ments 2. Ceci constitue une position notablement au-dessus de l'axe d'articulation 16 dans la direction du déplacement axial de l'organe d'actionnement. C'est en ce point des sur- faces 26 des segments 2 que les forces initiales sont appli- quées pour provoquer leur basculement dans leurs positions de moulage. A ce moment la surface conique inférieure 24 de la broche d'actionnement 18 est suffisamment proche de la position finale de la Fig.5 pour que la surface 24 de la broche 18 ne gêne pas un déplacement radial vers l'intérieur des parties inférieures des segments, provoqué par le déplacement en sens opposé des parties supérieures des segments par la montée de l'organe d'actionnement 18. Lors- que les segments 2 basculent vers leurs positions de mou- lage, ils font basculer les segments intercalés 4 vers leurs positions de moulage. Lorsque les segments 2 ont at- teint leurs positions de moulage, les segments 4 ont égale- ment atteint leurs positions de moulage, comme représenté à la Fig.2. Dans le déplacement de l'organe d'actionnement à partir de la position de moulage représentée à la Fig.5 vers la position représentée à la Fig.6, cet organe crée un espace entre la partie supérieure 38 de l'organe d'action- nement et les segments (Fig.6) avant que ne soit amorcé le mouvement de basculement des segments. Il existe ainsi un espace suffisant entre les segments et la partie supérieure 38 en retrait de telle sorte que le mouvement de bascule- ment des extrémités inférieures des segments, qui est pro- voqué par la descente de l'organe d'actionnement n'est pas empêché par des parties des segments au-dessus des points d'articulation 16 heurtant la partie supérieure en re- trait de la broche 18. REVENDICATIONS 1- Appareil de moulage délimitant avec un noyau une cavité pour mouler un article dont au moins une par- tie est creuse et dans lequel la forme de l'article exclut une extraction du noyau de l'article moulé en droite li- gne dans le sens longitudinal, le noyau étant dilatable dans une position de moulage et contractable dans une posi- tion de libération, caractérisé en ce qu'il comprend des segments individuels séparés (2, 4, 17, 19), un organe de support (9,10) des segments comprenant des moyens (25, 26) pour maintenir ceux-ci contre tout déplacement longitudi- nal dans le moule et constituant des axes de pivotement (16, 25) pour les segments respectifs, de telle sorte que chaque segment puisse basculer autour de son axe indivi- duel entre une position écartée de moulage et une position contractée de libération, et un organe d'actionnement (18, 35, 37) pour faire basculer les segments de l'une des- dites positions dans l'autre. 2- Appareil suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que l'organe de support (9, 10) entoure les segments (2, 4, 17, 19), lesdits segments étant disposés entre l'organe d'actionnement (18, 35, 37) et l'organe de support, chaque segment comportant une première et une se- conde surfaces formant contre-cames (43, 49) faisant face à l'organe d'actionnement, et espacées l'une de l'autre dans le sens longitudinal des segments et l'axe (16, 25) de basculement de chaque segment étant situé entre lesdi- tes deux surfaces (43, 49) de chaque segment formant contre- cames, des moyens étant prévus pour déplacer l'organe d'ac- tionnement afin de faire basculer les segments dans leurs positions de libération tandis que l'article moulé se trou- ve toujours dans la cavité de moulage, et les moyens de re- tenue (16, 25) de chaque segment maintenant celui-ci contre tout déplacement longitudinal sous l'action de la force exercée pour le faire basculer de sa position de moulage 12 - dans sa position de libération. 3- Appareil suivant la revendication l,caractérisé en ce que l'axe individuel de basculement (16, 25) de chaque segment (2, 4, 17, 19) est situé entre les extrémités du segment, de telle sorte que lorsque l'une des extrémités de celui-ci se déplace radialement dans une direction, son autre extrémité se déplace radialement dans la direction opposée. 4- Appareil suivant la revendication 1, caractéri- sé en ce que les positions des segments (2, 4, 17, 19) lors- qu'ils se trouvent en position de moulage dans la cavité du moule s'étendent ensemble sur 360 , chaque segment étant en contact avec les segments adjacents à l'intérieur de ladite cavité. 5- Appareil suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que les segments (2, 4, 17, 19) sont disposés autour de l'axe longitudinal de l'organe d'actionnement (18, 35, 37) et sont adaptés pour pouvoir basculer autour de leurs axes respectifs (16, 25) en se rapprochant et en s'éloignant de l'axe longitudinal (20, 21) de l'organe d'ac- tionnement (18, 35, 37), au moins certains des segments ad- jacents formant un angle par rapport à l'autre, lesdits segments formant ensemble, dans leur position de moulage dans laquelle ils sont contigus et en contact les uns avec les autres dans la cavité, des surfaces continues de l'ar- ticle à mouler. 6- Appareil suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que les moyens pour retenir les segments sont constitués par ledit organe de support (9, 10) et en ce que lesdits segments comportent des moyens associés (13, 25) par lesquels les segments respectifs sont articulés dans ledit organe de support (9, 10) pour effectuer leurs mouve- ments respectifs de basculement, lesdits moyens associés d'articulation limitant le déplacement longitudinal de cha- que segment par rapport à l'organe de support qui porte les segments. 7- Appareil suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que lesdits moyens de retenue comprennent pour chaque segment une saillie (16, 25) dirigée radialement vers l'extérieur, l'organe de support (9, 10) comprenant des cavités dans lesquelles s'étendent lesdites saillies (16, 25) et dans lesquelles celles-ci tourillonnent, lesdi- tes cavités limitant le déplacement longitudinal des seg- ments respectifs par rapport à l'organe de support.