Brevet FR2584016A1 — publié le 19870102

La présente invention concerne le domaine des moules, en particulier pour le moulage de pièces en matière plastique. Plus précisément, la présente invention concerne un moule du type comportant une pluralité de plaques superposées possédant des cavités qui forment une empreinte creuse destinée à recevoir une matière pulvérulente, pâteuse ou liquide qui prend en se solidifiant la forme de cette empreinte pour former une pièce, et une série de canaux d'injection de matière délimitant à l'utilisation des carottes d'injection et comprenant un canal principal ménagé dans une première plaque, au moins un canal auxiliaire ménagé dans une seconde plaque et débouchant dans l'empreinte au niveau d'un étranglement permettant la séparation de la pièce et des carottes d'injection lors de la séparation des première et seconde plaques, et au moins un canal transversal reliant le canal principal et le canal auxiliaire, au niveau du plan de fonction entre la première et la seconde plaques. De tels moules sont généralement dénommés "moules à trois plaques". On a représenté schématiquement sur la figure 1 la structure des moules dits à trois plaques jusqu'ici proposés. On aperçoit sur cette figure 1 une première plaque référencée 10, une seconde plaque référencée 20 et une troisième plaque référencée 30 accolées à l'utilisation. La seconde plaque 20 possède une cavité qui délimite, en combinaison avec un insert 31 solidaire de la troisième plaque, une empreinte 21 correspondant à la géométrie de la pièce à réaliser. La première plaque 10 est munie d'un canal principal 11 s'étendant généralement perpendiculairement au plan de jonction 12 des première et seconde plaques. La seconde plaque 20 est munie d'au moins un canal auxiliaire s'étendant également dans une direction générale perpendiculaire au plan de jonction 12 précité. Chaque canal auxiliaire 23 débouche dans l'empreinte 21 au niveau d'un étranglement 24 permettant la séparation des pièces formées dans l'empreinte 21 et des carottes d'injection formées dans les canaux lors de la séparation des première et seconde plaques 10 et 20. De plus, la seconde plaque 20 est munie, en position adjacente au plan de jonction 12 d'un canal transversal 22 reliant le canal principal 11 et chaque canal auxiliaire 23. La première plaque 10 présente en position adjacente au plan de jonction 12 un évidement 13 recevant un plateau 40 utilisé pour déchausser les carottes d'in rection formées dans les canaux 11, 22 et 23. Le plateau 40 est commandé en déplacement vers l'extérieur de la plaque 10 par des moyens référencés 50 sur la figure 1, formés par exemple de pistons commandés par voie pneumatique. Le dispositif illutré sur la figure 1 comprend en outre des moyens de retenue 60 permettant, dans une première phase de l'ouverture du moule, de retenir les carottes d'injection accolées contre la première plaque 10 pour permettre la séparation de la pièce formée dans l'empreinte 21 et de la carotte d'injection secondaire formée dans le canal 23, au niveau de l'étranglement 24, lors de l'éloignement relatif des première et seconde plaques 10 et 20. Les moyens de retenue 60 illustrés sur la figure 1 sont généralement dénommés minaret Plus précisément, ces moyens de retenue 60 comprennent une tige, par exemple cylindrique, référencée 61, s'étendant transversalement au plan de jonction 12 et munie d'une tête 62, par exemple d'enveloppe sphérique, en saillie dans les canaux 22 et 23. Le fonctionnement d'un tel dispositif est le suivant. Pour permettre l'injection de matière dans les canaux 11, 22 et 23 et dans l'empreinte 21, le moule est fermé ; c'est-à-dire les plaques 10, 20 et 30 sont accolées. La matière à l'état pulvérulent, pateux ou liquide, est injectée dans le canal principal 11 et s'écoule grâce au canal transversal 22 dans chacun des canaux auxiliaires 23, et de là, dans l'empreinte 21. Cette phase d'injection est suivie d'une phase de refroidissement. On procède ensuite à l'ouverture du moule destiné d'une part à récupérer la pièce formée dans l'empreinte 21 après séparation de ces pièces et des carottes d'injection refroidies dans les canaux 11, 22 et 23, d'autre part à éliminer lesdites carottes d'injection. Pour ce faire, dans une première phase, les première et seconde plaques 10 et 20 sont éloignées. Au cours de cette phase, les carottes d'injection précitées, en prise avec la tête 62 en dépouille du minaret, et entourant étroitement celle-ci, sont maintenues contre la première plaque 10, pour permettre la rupture de la matière injectée au niveau de l'étranglement 24 et ainsi la séparation de la pièce formée dans l'empreinte 21 par rapport aux carottes d'injection. Dans une seconde phase de l'ouverture du moule, les moyens 50 sont sollicités pour déchausser lesdites carottes d'injection grâce au plateau 40, en arrachant les carottes d'injection par rapport à la tête en dépouille du minaret Bien que les moules du type représentés sur la figure 1 et précédemment décrits, aient rendu de grands services, ceux-ci ne donnent pas pleinement satisfaction. En particulier, il s'avère difficile, dans la pratique, de définir avec précision les dimensions et la forme de la tête en dépouille 62 du minaret permettant d'une part d'assurer une retenue fiable des carottes d'injection contre la première plaque 10 lors de la première phase de l'ouverture du moule provoquant la séparation de la pièce formée dans l'empreinte 21, d'autre part de permettre lors de la seconde phase d'ouverture du moule, de libérer facilement les carottes d'injection par rapport à la tête en dépouille du minaret. Par ailleurs, on constate dans la pratique que l'utilisation de minaret 60 présentant une structure en dépouille 62 pour maintenir les carottes d'injection contre la première plaque 10 lors de la première phase d'ouverture du moule induit ultérieurement, lors de la seconde phase d'ouverture, un décrochement brusque des carottes d'injection qui peut, le cas échéant, projeter de la matière dans la seconde plaque 20 en regard,ce qui s'avère néfaste pour la qualité du moulage ultérieur, et peut même, le cas échéant, conduire à l'obstruction de certains canaux d1 injection. En outre, pour certain type de pièces à former, il est nécessaire de prévoir une pluralité d'étranglements d'injection 24 dans une même empreinte 21,ou même de prévoir des orifices d'injection 24 de grandes dimensions. Ces divers cas nécessitent, pour assurer une retenue correcte des carottes d'injection contre la plaque 10 lors de la première phase d'ouverture du moule, d'utiliser une structure en dépouille 62 de grandes dimensions, sur le mlnaret.Les moyens 50 doivent alors fournir une puissance importante au oeurs de la seconde phase d'owerture. La géométrie de la tête en dépouille 62 doit donc être étudiée pour chaque application particulière pour assurer un com pranis entre la retenue des carottes dans la première phase d'ou verture du moule, et la libération facile au cours de la seconde phase. La présente invention a pour but de proposer un moule du type dit à trois plaques, présentant des moyens de retenue plus fiables et plus simples à réaliser que ceux antérieurement proposés. La présente invention vient résoudre le problème ainsi posé en proposant un moule qui comprend, dans la première plaque, au moins un tiroir mobile à translation transversalement à la direction de séparation des première et seconde plaques et possédant un nez de retenue des carottes d'injection en saillie dans les canaux lors de la fermeture du moule, et un doigt de ocomande en déplace ment du tiroir solidaire de la seconde plaque et incliné par rapport à la direction de séparation des première et seconde plaques pour induire le déplacement du tiroir et le retrait du nez de retenue hors des canaux d'injection, lors de la séparation desdites plaques. Les moyens de retenue ainsi proposés selon la présente invention sont pratiquement universels dans la mesure où ils peuvent entre utilisés avec la mêTqs fiabilité, sans que leuls dimensions soient ré-étudiées, dans un grand nombre d'applications, et en particulier quelque soit le nombre de points d'injection pour une même empreinte,ou encore, quelles que soient les dimensions des étranglements d'injection. Selon un mode de réalisation considéré actuellement largement préférentiel, le tiroir est muni d'un alésage recevant le doigt de commande et possédant des surfaces coopérant avec le doigt de commande, inclinées par rapport à la direction de séparation des première et seconde plaques. Par ailleurs, il est avantageux que l'alésage présente une section transversale supérieure à celle du doigt de commande pour différer le déplacement du tiroir après séparation des première et seconde plaques. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels - la figure 1 déjà décrite, représente la structure d'un moule type trois plaques classique, - la figure 2 représente une vue en coupe d'un moule conforme à la présente invention, selon un plan de coupe illustré schématiquement Il-Il sur la figure 5, - la figure 3 représente une autre vue en coupe du même moule selon un plan de coupe référencé schématiquement 111-111 sur la figure 5, - les figures 4 et 5 représentent deux vues schématiques de dessus d'un moule conforme à la présente invention, - la figure 6 illustre la première phase d'ouverture du moule conforme à la présente invention et - la figure 7 illustre la seconde phase d'ouverture du moule conforme à la présente invention. On aperçoit à nouveau sur les figures 2 à 7 annexées une première plaque référencée 110, une seconde plaque 120 et une troisième plaque 130, accolées à l'utilisation. Les seconde et troisième plaques 120, 130 possèdent chacune des inserts 125, 131 qui définissent en combinaison une empreinte 121, destinée à recevoir la matière injectée à l'état pulvérulent,pâteux ou liquide, ladite matière se solidifiant en prenant la forme de cette empreinte. La première plaque 110 est munie d'un canal principal 111 s'étendant sensiblement perpendiculairement au plan de jonction 112 des première et seconde plaques 110, 120. La seconde plaque 120 et l'insert 125 sont munis d'au moins un canal auxiliaire 123 qui s'étend également dans une direction générale perpendiculaire au plan de jonction 112 précité et qui débouche dans l'empreinte 121 au niveau d'un étranglement 124 permettant la séparation de la pièce formée dans l'empreinte 121 et des carottes d'injection formées dans les canaux lors de la séparation des première et seconde plaques 120, 130. La seconde plaque 120 possède par ailleurs, en position adjacente au plan de jonction 112, une série de canaux transversaux 122 reliant le canal principal d'injection 111 à chacun des canaux auxiliaires 123. Le moule conforme à la présente invention comprend également des moyens 150 permettant de déchausser les carottes d'injection lors de la seconde phase d'ouverture du moule. Sur les figures 2, 6 et 7, ces moyens 150 ont été représentés sous forme de pistons d commande pneumatique s'étendant dans la première plaque 110, transversalement au plan de jonction 112 et débouchant au niveau de celui-ci. On va maintenant décrire plus en détail la structure des moyens de retenue 160 conformes à la présente invention. Pour l'essentiel, comme cela apparat sur les figures 2, 6 et 7, les moyens de retenue 160 comprennent en combinaison un tiroir 61 mobile à translation dans la première plaque 110 et un doigt de commande 170 solidaire de la seconde plaque 120. Le tiroir 161 est porté mobile à translation dans une chambre 114 de la première plaque 110, transversalement à la direction de séparation (illustrée par la flèche référencée S sur les figures) des première et seconde; plaques 110, 120. Chaque tiroir 161 possède un nez de retenue des carottes d'injection, en saillie dans les canaux, lors de la fermeture du moule. Par ailleurs, le doigt de commande 170 solidaire de la seconde plaque 120 est incliné par rapport à la direction S de séparation des première et seconde plaques 110, 120 pour induire le déplacement du tiroir 161 et le retrait du nez de retenue hors des canaux d'injection 122, 123 lors de la séparation desdites plaques. Plus précisément, selon le mode de réalisation représenté sur les figures, et considéré actuellement comme préférentiel, le tiroir 161 est muni d'un alésage 163 recevant le doigt de commande 170 et possédant des surfaces 164, 165 coopérant avec le doigt de commande 170, inclinées par rapport à la direction de séparation S des première et seconde plaques 110, 120. Plus précisément encore, l'alésage 163 présente de préférence une section transversale supérieure à celle du doigt de commande 170 pour différer le déplacement du tiroir 161 après séparation des première et seconde plaques 110, 120. Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, le doigt de commande 170 présente une section droite généralement circulaire et son axe référencé 171 est incliné d'un angle de l'ordre de 200 par rapport à la direction de séparation S. Cette valeur de l'inclinaison entre l'axe 171 et la direction de séparation S ne doit cependant pas être considérée comme limitative. Par ailleurs, selon l'exemple illustré sur les figures, comme cela apparaît en particulier sur la figure 5, l'alésage 163 formé dans chaque tiroir 161 présente avantageusement une section droite oblongue délimitée par deux calottes hémicylindriques opposées 164, 165 parallèles à l'axe 171, et deux parois latérales166, 167 parallèles à la direction de séparation S. La distance séparant les parois latérales 166, 167 est légèrement supérieure au diamètre du doigt de commande 170. La valeur de l'écart existant entre la plus grande dimension de l'alésage 163 considérée en section droite et le diamètre du doigt de commande 170 permet de déterminer la temporisation imposée au déplacement du tiroir. 161 après séparation des première et seconde plaques 110, 120. Par ailleurs, selon le mode de réalisation illustré sur les figures, le nez de retenue 162 solidaire du tiroir 161, en position de fermeture du moule,f ait saillie dans une cavité 141 ménagée, dans un plateau 140 porté par la première plaque 110 en position adjacente au plan de jonction 112, en regard du canal auxiliaire 123 et débouchant dans celui-ci. De préférence, comme illustré sur les figures, le moule conforme à la présente invention comprend de plus une butée 180 apte à maintenir le tiroir dans une position de travail telle qu'illustrée sur la figure 2 dans laquelle le nez de retenue 162 fait saillie dans les canaux, lorsque les première et seconde plaques sont accolées. Plus précisément encore, la butée 180 possède de préférence une surface 181 inclinée par rapport à la direction de séparation S des première et seconde plaques et généralement parallèle à l'axe 171 du doigt de commande. Cette surface 181 de la butée 180 vient en appui contre une surface homologue 168 du tiroir 161 lors de la fermeture du moule. Cette surface homologue 168 qui constitue la surface extérieure du tiroir 161 opposée au nez de retenue 162 est également inclinée par rapport à la direction de séparation S et généralement parallèle à l'axe 171 du doigt de commande 170. La butée 180 est solidaire de la seconde plaque 120. La butée 180 peut par exemple être fixée sur la seconde plaque 120 grâce à un boulon 182. La structure du moule, pour le reste, est classique et ne sera donc pas décrite en détail par la suite. On remarquera cependant à l'examen des figures que, de façon classique en soi, le moule comprend des goujons 190 s'étendant transversalement au plan de jonction des plaques pour guider celles-ci lors de leur mouvement de séparation et de rapprochement, ainsi que des circuits de refroidissement 195 pour permettre le durcissement de la matière dans l'empreinte 121. Par ailleurs, comme cela est schématisé sur les figures 4 et 5, on notera que la présente invention s'applique à la réalisation de moules à plusieurs empreintes à quatre empreintes par exemple, tel qu'illustré sur les figures 4 et 5, bien que cette disposition ne soit pas limitative. Par ailleurs, on remarquera à l'examen de la figure 5 que, de façon préférentielle, des moyens de retenue comprenant en combinaison un tiroir 161 et un doigt de commande 170 sont associés à chaque empreinte 121. Le cas échéant, on peut également associer plusieurs moyens de retenue comprenant chacun en combinaison un tiroir 161 et un doigt de commande 170, à chaque empreinte 121. Ainsi qu'on l'a évoqué précédemment, les moyens de retenue conformes à la présente invention permettent notamment de maintenir de façon parfaitement fiable les carottes d'injection contre la première plaque 110, au cours de la première phase d'ouverture du moule, quelles que soient les dimensions des étranglements 124 ou même le nombre d'étranglements d'injection 124 associés à chaque empreinte 121. On va maintenant décrire le fonctionnement d'un moule conforme à la présente invention. Lors de la fermeture du moule, c'est-à-dire en particulier, lors du rapprochement des première et seconde plaques 110, 120, le doigt de commande 170 incliné par rapport à la direction de déplacement relatif S des plaques 110, 120 en combinaison avec la butée 180 déplace le tiroir 161 dans une position de travail telle que représentée sur la figure 2, dans laquelle le nez de retenue 162 fait saillie dans la cavité 141. La matière à l'état pulvérulent, pâteux ou liquide est alors injectée dans le canal principal 111, s'écoule dans les canaux transversaux 122 et les canaux auxiliaires 123 pour aboutir dans l'empreinte 121 par l'intermédiaire des étranglements 124. Au cours de cette opération d'injection, la matière remplit également la cavité 141 et recouvre par conséquent l'extrémité du nez de retenue 162. Après une étape de refroidissement, le moule est ouvert pour récupérer les pièces formées dans l'empreinte 121 et déchausser les carottes d'injection formées dans le canal principal 111, les canaux transversaux 122, les canaux auxiliaires 123 et la cavité 141. Plus précisément, l'ouverture du moule se décompose en deux phases principales illustrées sur les figures 6 et 7. Dans un premier temps, comme cela est illustré sur la figure 6, les première et seconde plaques 110 et 120 sont écartées d'une distance b telle que le doigt de commande 170 se déplace dans l'alésage 163 du tiroir 161, sans induire le déplacement en translation de ce dernier en éloignement de la cavité 141. Plus précisément, la distance b précitée est telle que b = a/tang.8, relation dans laquelle a représente la différence entre la plus grande longueur de la section droite de l'alésage 163 considérée parallèlement au plan de jonction 112, et la grande longueur du doigt de commande 170 considérée dans une section droite correspondante, tandis que O représente l'inclinaison relative entre l'axe 171 du doigt de commande et la direction de séparation S. Ainsi, comme cela apparaît à l'examen de la figure 6, pendant cette première phase d'ouverture du moule, le nez de retenue 162 est maintenu en saillie dans la cavité 141 et de ce fait, les carottes d'injection accrochées sur le nez de retenue 162 sont maintenues adjacentes à la première plaque 110. Le retrait par translation du tiroir 161, à la suite d'une friction sur le doigt 170, est évité grâce à l'adhérence de la matière remplissant la cavité 141 sur le nez de retenue 162. Sur la figure 6, on a référencé Cl la partie de la carotte d'injection formée dans le canal auxiliaire 123, C2 la partie de la carotte d'injection formée dans le canal transversal C2, et enfin C3 la partie de la carotte d'injection formée dans la cavité 141 et accrochée par conséquent sur le nez de retenue 162. Bien entendu, au cours de cette première phase d'ouverture du moule, la matière injectée est rompue au niveau de l'étranglement 124, soit à l'extrémité de la partie Cl de la carotte d'injection, pour séparer celle-ci et la pièce formée dans l'empreinte 121. La géométrie du nez de retenue 162 permet de maintenir fermement les carottes d'injection Cl, C2 et C3 contre la première plaque 110, et donc de garantir la séparation de la pièce formée dans l'empreinte 121 et les carottes d'injection au niveau de l'étranglement 124. La seconde phase de l'ouverture du moule, correspondant à la progression de l'éloignement des première et seconde plaques 110, 120 est représentée sur la figure 7. Comme cela apparaît sur cette figure, au cours de la seconde phase de l'ouverture du moule, le doigt d'injection 170 vient en appui contre la surface 164 du tiroir 161 et déplace par conséquent celui-ci en éloignement de la cavité 141, comme schématisé sur la figure 7 par la flèche référencée T. Ainsi, l'éloignement des première et seconde plaques 110 et 120, au-delà de la distance b précitée induit la translation du tiroir 161 et le retrait du nez de retenue 162 hors de la cavité 141, pour libérer les carottes d'injection Cl, C2 et C3 comme illustré sur la figure 7. Lorsque le nez de retenue 162 ne fait plus saillie dans la cavité 141 et par conséquent ne retient plus les carottes d'injection, il suffit d'actionner les moyens 150 pour déchausser les carottes d'injection. Le moule est alors prêt pour une nouvelle utilisation. Pour cela, les plaques 110 et 120 sont à nouveau rapprochées. Au cours de l'étape ultérieure de fermeture du moule, c' est-à-dire lors du rapproc## des première et seconde plaques 110, 120, le doigt de commande 170 et la butée 180 viennent en appui contre la surface 165 de l'alésage et la surface 168 du tiroir pour reporter celui-ci dans la position de travail illustrée sur la figure 2 dans laquelle le nez de retenue 162 fait saillie dans la cavité 141. On remarquera à l'examen de la figure 2 que pour permettre de dégager complètement le doigt de commande 170 du tiroir 161 lors de l'ouverture du moule, et de permettre ultérieurement un engagement fiable du doigt de commande et du tiroir 161 lors de la fermeture du moule, l'extrémité 172 du doigt de commande adjacente au tiroir est arrondie, par exemple sous forme d'une calotte sphérique. Bien entendu, la présente invention n'est aucunement limitée au mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit mais s'étend à toute variante conforme à son esprit. On remarquera par ailleurs, à l'examen des figures, que de façon classique en soi, les canaux 111 et 123 sont évasés vers le plan de jonction 112 des première et seconde plaques 110, 120 pour permettre de déchausser facilement les carottes d'injection au cours de la seconde phase d'ouverture du moule. REVENDICATIONS 1. Moule du type comportant une pluralité de plaques (110, 120, 130) superposées possédant des cavités qui forment une empreinte creuse (121) destinée à recevoir une matière pulvérulente, pâteuse ou liquide, qui prend, en se solidifiant, la forme de cette empreinte pour former une pièce, et une série de canaux d'injection de matière (111, 122, 123) délimitant à l'utilisation des carottes d'injection(C1, C2, C3)et comprenant un canal principal(111)ménagé dans une première plaque (110), au moins un canal auxiliaire (123) ménagé dans une seconde plaque (120) et débouchant dans l'empreinte (121) au niveau d'un étranglement (124) permettant la séparation de la pièce et des carottes d'injection lors de la séparation des première et seconde plaques, et au moins un canal transversal (122) reliant le canal principal (111) et le canal auxiliaire (123) au niveau du plan de jonction (112) entre la première et la seconde plaques, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre dans la première plaque (110) au moins un tiroir (161) mobile à translation transversalement à la direction de séparation (S) des première et seconde plaques (110, 120) et possédant un nez de retenue des carottes d'injection (162) en saillie dans les canaux lors de la fermeture du moule et un doigt (170) de commande en déplacement du tiroir, solidaire de la seconde plaque (120) et incliné par rapport à la direction de séparation (S) des première et seconde plaques pour induire le déplacement du tiroir (161) et le retrait du nez de retenue (162) hors des canaux d'injection lors de la séparation desdites plaques. 2. Moule selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le tiroir (161) est muni d'un alésage (163) recevant le doigt de commande (170). 3. Moule selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'alésage (163) possède des surfaces (164, 165) coopérant avec le doigt de commande (170), inclinées par rapport à la direction de séparation (S) des première et seconde plaques (110, 120). 4. Moule selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que l'alésage (163) présente une section transversale supérieure à celle du doigt de commande (170) pour différer le déplacement du tiroir (161) après séparation des première et seconde plaques (110, 120). 5. Moule selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'alésage (163) présente une section droite oblongue. 6. Moule selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le doigt de commande (170) possède une section droite circulaire. 7. Moule selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la seconde plaque (120) possède une butée (180) apte à maintenir le tiroir (161) dans une position de travail dans laquelle le nez de retenue (162) fait saillie dans les canaux lorsque les première et seconde plaques (110, 120) sont accolées. 8. Moule selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la butée (180) possède une surface (181) inclinée par rapport à la direction de séparation (S) des première et seconde plaques et parallèle à l'axe (171) du doigt de commande (170).