Brevet FR2716136A1 — publié le 19950818

La présente invention se rapporte à des machines à mouler destinées à être utilisées dans des processus de moulage à injection à assistance par pression de gaz. On a développé le moulage à injection à assistance par pression de gaz afin de permettre de mouler des ar- ticles dont l'intérieur est creux. Dans ce processus, on prévoit un moule muni d'une cavité présentant la forme extérieure de l'article à mouler. Le matériau de moulage est placé dans la cavité de telle façon qu'il remplisse cette dernière et on injecte ensuite du gaz dans la ca- vité de façon à refouler une partie du matériau de mou- lage à travers une sortie. Le matériau adjacent aux pa- rois du moule reste en place et peut ensuite être pressu- risé pour améliorer le poli de surface de l'article fini. Le moule est ensuite ouvert et l'article moulé est éjecté. Cet agencement a rencontré un certain succès commer- cial bien que quelques difficultés persistent pour obte- nir l'éjection et la surveillance du contrôle de qualité du processus de moulage. Dans les procédés existants, le refoulement du matériau est contrôlé par une valve qui rend effectivement étanche la cavité interne prévue dans l'article moulé. En agissant ainsi, il n'est cependant pas possible de déterminer par inspection visuelle si le matériau a été ou non refoulé de l'intérieur de l'article moulé. De plus, l'enlèvement de l'article moulé et du matériau de moulage refoulé est relativement difficile. Un objet de la présente invention consiste précisé- ment à supprimer ou à palier les inconvénients cités ci- dessus. En termes généraux, la présente invention propose une machine à mouler dans laquelle le matériau est refoulé de la cavité à travers un passage relié à une sortie. Une valve contrôle l'écoulement du matériau à travers le pas- sage. Un organe de cisaillement est prévu dans le passage entre la valve et la cavité et fonctionne pour sectionner le matériau à l'intérieur du passage après le refoulement du matériau. Dans le mode de réalisation préféré, l'organe de cisaillement coopère avec le matériau dans le passage pour aider à l'éjection de l'article hors de la cavité de moulage. L'organe de cisaillement sectionne le matériau de telle façon que l'on puisse observer une section transversale du matériau dans le passage, ce qui permet de voir si le matériau moulé présente un vide approprié. L'importance et la forme du vide indique en effet si le gaz a ou non réussi à refouler le matériau hors du moule et fournit une première indication sur la qualité du produit moulé. La machine à mouler selon l'invention, comprenant: un moule muni d'une partie d'embase et d'une partie de ca- vité définissant entre elles une cavité pour mouler un article à une forme prédéterminée, lesdites parties étant mobiles l'une par rapport à l'autre entre une position fermée dans laquelle ledit article est moulé et une posi- tion ouverte dans laquelle ledit article moulé peut être éjecté dudit moule; une entrée communiquant avec ladite cavité pour introduire du matériau de moulage dans la cavité; une entrée de gaz s'étendant dans ladite cavité pour fournir du gaz sous pression à l'intérieur de l'article à mouler; une sortie pour recevoir du matériau de moulage refoulé de ladite cavité par l'application du gaz sous pression dans la cavité; et un ensemble de valves d'évent pour contrôler l'écoulement du matériau vers ladite sortie à partir de ladite cavité, est caractérisée en ce que ledit ensemble comprend: un passage s'étendant entre ladite cavité et ladite sortie, une valve susceptible de contrôler l'écoulement à travers ledit passage et un organe de cisaillement susceptible de sectionner le matériau de moulage dans ledit passage et le séparer dudit article moulé dans ladite cavité lorsque ledit article est éjecté de ladite cavité. L'organe de cisaillement est disposé dans ledit passage entre ladite valve et ladite cavité. Selon un autre mode de réalisation de la machine à mouler selon l'invention, ledit passage comporte une enclume et ledit organe de cisaillement se déplace au- delà de ladite enclume pour sectionner ledit matériau de moulage. L'enclume est formée d'une partie en pointe dans ledit passage. Le passage s'étend entre lesdites parties de plaque et de cavité dudit moule entre l'enclume et la valve, pour faciliter l'enlèvement du matériau dans ledit passage lorsque ledit moule est ouvert. Selon encore un autre mode de réalisation de la ma- chine, le déplacement de l'organe de cisaillement au-delà de l'enclume est apte à éjecter l'article hors dudit moule. Une broche d'éjection est disposée entre l'organe de cisaillement et la valve, et est susceptible d'éjecter le matériau de moulage hors dudit passage lorsque le moule est ouvert. La section transversale du passage augmente progressivement entre l'enclume et la valve. Le passage présente une section transversale sensiblement uniforme entre l'enclume et la cavité. L'organe de cisaillement est constitué par une broche mobile le long dudit passage entre l'enclume et la cavité. La broche est susceptible de venir en contact avec le matériau de moulage dans le passage afin d'éjecter l'article hors du moule. Selon encore un autre mode de réalisation de la ma- chine à mouler selon l'invention, la partie en pointe de l'enclume présente un angle aigu inclus dont la pointe s'éloigne de la cavité. Les parties de plaque et de cavité du moule viennent en butée le long d'une surface commune et le passage et la sortie chevauchent cette surface commune pour faciliter l'enlèvement du matériau hors du moule lorsque ce dernier est ouvert. L'enclume comporte une paire de surfaces convergent à angle aigu en s'éloignant de la cavité. L'organe de cisaillement est disposé d'un côté de ladite surface commune et se déplace le long de l'une des surfaces convergentes afin de coopérer avec le matériau de moulage dans ledit passage et d'éjecter l'article moulé. D'autres buts, avantages et caractéristiques apparaî- tront à la lecture de la description d'un mode de réali- sation de l'invention, faite à titre non limitatif et en regard du dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue latérale en élévation d'une partie d'une machine à mouler selon l'invention; - la figure 2 est une vue selon la ligne 2-2 de la fi- gure 1; et - la figure 3 est une vue à plus grande échelle d'une partie du moule représentée à la figure 1. En se référant aux dessins, une machine à mouler 10 présente une partie de cavité 12 et une partie de plaque 14 qui viennent en butée le long d'un plan commun désigné par la référence 16 et que l'on peut considérer comme un plan de joint. Une cavité 18 est formée dans la partie de cavité 12 et définit, avec la partie de plaque 14, la surface extérieure d'un article à mouler. Du matériau de moulage est introduit par une entrée 20 et une buse d'injection de gaz 22 est disposée dans la partie de plaque 14 pour venir faire saillie dans la cavité 18 et fournir du gaz sous pression à l'intérieur de la cavité 18. Le matériau de moulage est refoulé hors de la cavité 18 par une sortie 24 qui est reliée à la cavité 18 par un ensemble de valve d'évent 26. L'ensemble de valve d'évent 26 contrôle le passage du matériau de la cavité 18 vers la sortie 24. Comme cela est bien connu dans l'art antérieur, la partie de cavité 12 et la partie de plaque 14 sont mo- biles l'une par rapport à l'autre entre une position fer- mée, telle que représentée à la figure 1 et dans laquelle la cavité définit la surface extérieure de l'article à mouler, et une position ouverte dans laquelle le côté de cavité et le côté de plaque sont séparés afin de permettre l'enlèvement de l'article moulé. Le montage du moule permettant ce déplacement relatif est bien connu de l'art antérieur et ne sera pas décrit de façon plus dé- taillée. De façon similaire, l'amenée du matériau de moulage à l'entrée 20 et l'alimentation en gaz de la buse 22 sont connues de l'art antérieur et ne seront pas décrites plus en détail. La valve d'évent 26 comporte un passage 28 qui relie la sortie 24 à la cavité 18. On peut mieux voir la forme du passage 28 à la figure 3 et ce passage comporte deux branches opposées à savoir une branche horizontale 30 et une branche verticale 32 qui se coupent ou intersectent sur une gorge 34. Les branches 30, 32 sont séparées par une enclume 36 qui est définie par une paire de surfaces convergentes 38, 40. La branche verticale 32 s'étend à partir de la cavité 18 et présente une section transver- sale circulaire uniforme. La branche horizontale 30 pré- sente une section transversale croissante de façon pro- gressive lorsqu'elle se développe à partir de la gorge 34 et présente une paroi 42 en forme de dôme légèrement in- curvée et s'étendant à partir de la surface 38 à travers le plan commun 16. La paroi en forme de dôme 42 se ter- mine sur une surface de butée plane 44 qui s'étend vers la sortie 24. La valve d'évent 26 comporte une valve 46 pour régu- ler l'écoulement à travers le passage 28, une broche de cisaillement 50 pour sectionner le matériau de moulage qui se trouve dans le passage 28 et une broche d'éjection 54 pour éjection le matériau hors du passage 28. La valve 46 est montée coulissante dans un alésage 48 prévu dans la partie de plaque 12 opposée à la surface de butée 44. La valve 46 peut être déplacée à l'aide d'air comprimé ou d'un fluide hydraulique et elle est susceptible d'empêcher l'écoulement à travers le passage 28. La broche de cisaillement 50 est montée coulissante dans un alésage 52 prévu pour constituer un prolongement de la branche verticale 32. La broche de cisaillement 50 est coulissante à travers la gorge 34 et dans la branche verticale 32 le long de la surface 40. La broche d'éjection 54 est montée coulissante dans un alésage 56 opposé à la paroi en forme de dôme 42 et elle coulisse le long de l'alésage 56 pour venir en contact avec le matériau de moulage dans le passage 28 et éjecter ce matériau. On appréciera que la valve 46, la broche de cisaillement 50 et la broche d'éjection 54 peuvent être actionnées par de l'air comprimée, du fluide hydraulique ou un mécanisme d'actionnement mécanique par came sous le contrôle d'un circuit de temporisation approprié couplé au fonctionnement du moule. La conception et le développement d'un tel circuit sont considérés comme faisant partie de l'art antérieur et ne seront pas décrits plus en détail. En service, la partie de cavité 12 et la partie de plaque 14 sont déplacées vers une position fermée pour définir la cavité 18. Du matériau de moulage est introduit à l'état fondu par l'entrée 20 pour remplir la cavité 18. Lorsque la cavité 18 est pleine, on introduit du gaz sous pression à travers la buse 22 et le matériau dans la cavité est refoulé à travers le passage 28 vers la sortie 24. Une paroi extérieure en matériau de moulage subsiste à l'intérieur de la cavité 18 à la suite de l'application du gaz, comme cela est indiqué par les parties hachurées à la figure 1, afin de définir la paroi extérieure de l'article moulé. Lorsque le matériau de moulage de moulage a été refoulé, la valve 46 coulisse vers le haut contre la surface de butée 44 afin de mettre sous pression la cavité 18. La mise sous pression de la cavité permet de s'assurer que les parois sont fermement pressées contre les parois de la cavité afin d'améliorer l'état de surface de l'article moulé. Après une durée prédéterminée au cours de laquelle le matériau de moulage se solidifie, on ouvre le moule en séparant la partie de cavité de la partie de plaque le long du plan de joint 16. L'article moulé reste disposé sur la partie de moule en vertu de sa liaison avec le matériau dans le passage 28. Lorsque le moule est ouvert, on fait avancer la broche de cisaillement 50 dans l'alésage 52 et on la déplace à travers la gorge 34. La broche de cisaillement 50 vient en contact avec le matériau de moulage déposé dans la branche verticale 32 et le refoule contre l'enclume 36. Les surfaces convergentes 38, 40 améliorent l'action et l'effet de cisaillement de la broche 50 pour sectionner le matériau dans le passage 28. Lorsque la broche de cisaillement 50 avance, elle fonctionne en conjonction avec des broches d'éjection ad- ditionnelles (non représentées) pour éjecter l'article moulé. En même temps, la broche d'éjection 54 est avancée dans l'alésage 56 pour venir en contact avec le matériau de moulage situé dans le passage entre la valve 46 et la gorge 34. Du fait que la paroi en forme de dôme 42 et la sortie 24 chevauchent le plan de séparation ou plan de joint 16, la broche d'éjection 54 repousse le matériau en excès hors du moule. On peut ensuite préparer le moule et le refermer pour une opération de moulage subséquente. L'action de cisaillement de la broche 50 sectionne le matériau de moulage au niveau de la gorge 34, de telle façon que l'on puisse voir la section transversale du matériau après l'éjection par la broche 54. La section transversale indiquera si le matériau en excès et qui a été séparé est muni intérieurement d'un vide, ce qui donnera une indication visuelle pour savoir si le gaz a été ou non efficace pour refouler le matériau hors de l'intérieur de l'article. Ce contrôle préliminaire constitue une bonne indication de la qualité de l'article fini. Les parois de la broche horizontale 30 du passage 28 adjacent à la gorge 34 divergent pour former un angle inclus de l'ordre de 20 degrés afin de faciliter l'enlèvement du matériau en excès. L'angle inclus entre les surfaces 38 et 40 est de préférence de l'ordre de 60 degrés, l'axe de la branche verticale 32 étant normal à l'axe longitudinal de la cavité 18. Afin de faciliter l'écoulement du matériau de moulage à travers le passage 28, il est préférable que la broche de cisaillement 50 soit rétractée audelà de la projection de la branche horizontale 30 après la gorge 34, cette projection étant indiquée par une ligne en tirets à la figure 3. On pourra par conséquent constater que l'on dispose d'un agencement simple et efficace pour permettre la séparation du matériau de moulage en excès hors de l'article moulé et pour obtenir en même temps une indication quant à l'efficacité du processus de moulage. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Machine à mouler comprenant: un moule muni d'une partie de plaque et d'une partie de cavité définissant entre elles une cavité pour mouler un article à une forme prédéterminée, lesdites parties étant mobiles l'une par rapport à l'autre entre une position fermée dans laquelle ledit article est moulé et une position ouverte dans la- quelle ledit article moulé peut être éjecté dudit moule; une entrée communiquant avec ladite cavité pour intro- duire le matériau de moulage dans la cavité; une entrée de gaz s'étendant dans ladite cavité afin de fournir du gaz sous pression à l'intérieur de l'article à mouler; une sortie pour recevoir du matériau de moulage refoulé de ladite cavité par l'application du gaz sous pression à ladite cavité; et un ensemble de valve d'évent pour contrôler l'écoulement du matériau vers ladite sortie à partir de ladite cavité, caractérisée en ce que ledit ensemble (26) comprend: un passage (28) s'étendant entre ladite cavité (18) et ladite sortie (24), une valve (46) susceptible de contrôler l'écoulement à travers ledit passage (28) et un organe de cisaillement (50) susceptible de sectionner le matériau de moulage dans ledit passage (28) pour le séparer dudit article moulé dans ladite cavité (18), lorsque ledit article est éjecté de ladite cavité. 2.- Machine à mouler selon la revendication 1, carac- térisée en ce que ledit organe de cisaillement (50) est disposé dans ledit passage (28) entre ladite valve (46) et ladite cavité (18). 3.- Machine à mouler selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit passage (28) comporte une enclume (36) et ledit organe de cisaillement (50) se dé- place au-delà de ladite enclume (36) pour sectionner le- dit matériau de moulage. 4.- Machine à mouler selon la revendication 3, carac- térisée en ce que ladite enclume (36) comporte une partie en pointe (38) dans ledit passage (28). 5.- Machine à mouler selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que ledit passage (28) s'étend entre lesdites parties de plaque et de cavité (14, 12) dudit moule (10) entre ladite enclume (36) et ladite valve (46), afin de faciliter l'enlèvement du matériau dans ledit passage (28) lorsque ledit moule (10) est ouvert. 6.- Machine à mouler selon l'une quelconque des re- vendications 3 à 5, caractérisée en ce que le déplacement dudit organe de cisaillement (50) au-delà de ladite en- clume (36) est apte à éjecter ledit article hors dudit moule (10). 7.- Machine à mouler selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'une broche d'éjection (54) est disposée entre ledit organe de ci- saillement (50) et ladite valve (46) et est susceptible d'éjecter le matériau de moulage hors dudit passage (28) lorsque ledit moule (10) est ouvert. 8.- Machine à mouler selon l'une quelconque des re- vendications 3 à 7, caractérisée en ce que ledit passage (28) présente une section transversale progressivement croissante entre ladite enclume (36) et ladite valve (46). 9.- Machine à mouler selon l'une quelconque des re- vendications 3 à 8, caractérisée en ce que ledit passage (28) présente une section transversale sensiblement uni- forme entre ladite enclume (36) et ladite cavité (18). 10.- Machine à mouler selon l'une quelconque des re- vendications 3 à 9, caractérisée en ce que ledit organe de cisaillement est une broche (50) mobile le long dudit passage (28) entre ladite enclume (36) et ladite cavité (18). 11.- Machine à mouler selon la revendication 10, ca- ractérisée en ce que ladite broche (50) est susceptible de venir en contact avec le matériau de moulage dans ledit passage (28) afin d'éjecter ledit article hors dudit moule (10). 12.- Machine à mouler selon l'une quelconque des re- vendications 4 à 11, caractérisée en ce que ladite partie en pointe (38) de l'enclume (36) présente un angle aigu inclus dont la pointe s'éloigne de ladite cavité (18). 13.- Machine à mouler selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 12, caractérisée en ce que lesdites par- ties de plaque et de cavité (14, 12) viennent en butée le long d'une surface commune (16) et ledit passage (28) et ladite sortie (24) chevauchent ladite surface commune (16) afin de faciliter l'enlèvement du matériau du moule lorsque ce dernier est ouvert. 14.- Machine à mouler selon la revendication 13, caractérisée en ce que ledit passage (28) comporte une enclume (36) dirigée dans ledit passage (28) d'un côté de ladite surface commune (16) et en ce que ledit organe de cisaillement (50) se déplace au-delà de ladite enclume (36) pour sectionner ledit matériau de moulage dans ledit passage. 15.- Machine à mouler selon l'une quelconque des re- vendications 3 à 14, caractérisée en ce que ladite en- clume (36) comporte une paire de surface (38, 40) qui convergent à angle aigu en s'éloignant de ladite cavité (18). 16.- Machine à mouler selon la revendication 15, ca- ractérisée en ce que ledit organe de cisaillement (50) est disposé d'un côté de ladite surface commune (16) et se déplace le long de l'une (40) desdites surfaces convergentes (38, 40) afin de coopérer avec le matériau de moulage dans ledit passage (28) et d'éjecter ledit ar- ticle. 17.- Machine à mouler selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisée en ce que ledit passage (28) présente une section transversale sensiblement uniforme entre ladite enclume (36) et ladite cavité (18) et en ce que ledit organe de cisaillement est une broche (50) mobile le long dudit passage (28) entre ladite enclume (36) et ladite cavité (18). 18.- Machine à mouler selon l'une quelconque des revendications 14 à 17, caractérisée en ce que ledit passage (28) présente une section transversale - progressivement croissante entre ladite enclume (36) et ladite valve (46).