Brevet FR2783742A1 — publié le 20000331

Ensemble comportant une unité de plastification et une unité d'injection pour machines à mouler le caoutchouc par injection L'invention concerne un ensemble comportant une unité de plastification et une unité d'injection pour machines à mouler le caoutchouc par injection, comprenant un dispositif de fermeture à fonctionnement vertical et une injection centrale du mélange de caoutchouc fluide par le bas dans l'outil de moulage qui contient la ou les empreintes de moulage et dont les moitiés sont fixées respectivement à des plateaux inférieur et supérieur de montage de moule aptes à se mouvoir sur des montants, l'unité de plastification étant constituée d'un cylindre de vis et d'un moyen d'entraînement de vis tournant ainsi que d'un dispositif d'alimentation en bandes de caoutchouc débouchant dans le cylindre de vis, et l'unité d'injection étant constituée d'un ou plusieurs cylindres à fluide sous pression qui déplacent en translation dans le cylindre de vis l'élément injectant la masse plastifiée à travers une buse dans la/les empreinte(s) de moulage, la buse étant reliée par un dispositif de déviation approprié au cylindre d'injection recevant la matière plastifiée, et l'unité de plastification et l'unité d'injection étant montées pivotantes autour d'un axe situé à l'extérieur de la machine sur le même côté de la machine au-dessous de l'outil de moulage, et la buse pouvant être appliquée contre l'orifice d'entrée de l'outil de moulage au moyen d'un cylindre à fluide sous pression à fonctionnement vertical. Dans l'état de la technique (par exemple DE-A-40 38 843) est décrit un ensemble comportant une unité de plastification et une unité d'injection, qui est disposé horizontalement au-dessus du plateau supérieur de montage de moule et, respectivement, au-dessus du dispositif de fermeture, de sorte que l'unité de plastification déborde d'une côté de la machine et l'unité d'injection de l'autre et que la buse d'injection est appliquée par le haut contre le canal de carotte ménagé dans le plateau supérieur de montage de moule. L'ensemble comportant une unité de plastification et une unité d'injection décrit dans l'état de la technique fonctionne selon le principe "F.I.F.O" (premier entré, premier sorti), c'est-à-dire que le dispositif d'alimentation en bandes de caoutchouc est disposé dans le cylindre de plastification de façon que la plastification du mélange de caoutchouc par la vis de plastification s'effectue de l'arrière vers l'avant avant la pointe de la vis et que celle-ci accumule la quantité de mélange injectable nécessaire au coup d'injection en reculant dans le cylindre de plastification. En actionnant l'unité d'injection, la vis est ensuite déplacée vers l'avant et sert de piston d'injection pour la masse plastifiée, laquelle est injectée dans l'outil de moulage à travers la buse. La matière plastifiée en premier pénètre donc également la première dans l'empreinte de moulage. La géométrie d'une machine de ce type détermine une auteur de montage correspondante pour les unités de plastification et d'injection, ce qui oblige le préposé au réapprovisionnement en bandes de caoutchouc à monter sur une plate-forme pour atteindre l'ouverture du dispositif d'alimentation. Cela est compliqué, d'autant que cette personne doit travailler dans une position inconfortable les bras levés. En outre, les travaux d'entretien et de réparation sur les unités de plastification et d'injection sont très longs et donc fastidieux. On a donc déjà proposé un ensemble comportant une unité de plastification et une unité d'injection qui est disposé latéralement par rapport à la machine, au-dessous de l'outil de moulage et au-dessous du plateau inférieur de montage de moule, et qui permet d'injecter la masse de caoutchouc plastifiée par le bas dans l'outil de moulage, comme le montrent les figures 4 et 5. Dans ce dispositif, l'unité d'injection 21 est montée mobile sur un support 28 dépassant latéralement de la machine, la buse 13 pénètre dans la zone d'injection à travers le plateau inférieur de montage de moule 4 et est appliquée contre le canal de carotte 25 par relevage de l'unité d'injection 21, ce qui est réalisé par un cylindre à fluide sous pression 12 monté en appui pivotant sur le socle de la machine. L'unité de plastification 15 est constituée d'un cylindre de plastification 14 associé à une vis de plastification qui n'est entraînée qu'en rotation et qui plastifie la matière première introduite par le dispositif d'alimentation en bandes de caoutchouc 27 et la transfère par l'avant dans le cylindre d'injection 30 de l'unité d'injection 21, d'o elle est injectée dans la cavité de moule à travers la buse 13 par un piston d'injection actionné par de l'agent sous pression. Ce dispositif fonctionne donc selon le procédé " L.I.F.O. " (dernier entré, premier sorti). L'angle de pivotement de ce dispositif et donc la course de la buse d'injection sont très limités par le rayon de pivotement relativement petit, de sorte que la buse ne peut pas être complètement sortie de l'ouverture 10 du plateau inférieur de montage de moule 4, ce qui complique beaucoup les travaux d'entretien et de nettoyage. Étant donné que les unités de plastification et d'injection sont disposées au-dessous du plateau inférieur de montage de moule et que l'unité de plastification proprement dite est disposée au- dessous de l'unité d'injection et dans une position inclinée vers le bas par rapport à celle-ci, ce dispositif présente lui aussi des inconvénients en termes de service. La hauteur de travail h (hauteur de prélèvement des pièces moulées finies) est si grande que le préposé doit monter sur une plate-forme 29 pour pouvoir prendre la pièce finie, pulvériser des agents de démoulage dans le moule, etc., et, en introduisant une nouvelle bande de caoutchouc dans l'unité de plastification, doit se pencher vers le bas pour atteindre l'ouverture d'introduction 27. Comme le cylindre d'application de buse doit être articulé aussi bien avec les unités de plastification et d'injection (qu'il sert à faire pivoter) qu'au socle de la machine, des écarts peuvent se produire entre le centre de la buse et le centre du canal de carotte, ce à quoi il faut ajouter que la courbe de pivotement de la buse présente une courbure relativement marquée. Sur la base de l'état de la technique commenté en dernier lieu, l'invention a donc pour but de concevoir un ensemble comportant une unité de plastification et une unité d'injection de façon à en améliorer sensiblement l'accès en service, en entretien et en réparation. L'invention atteint ce but par le fait que les unités de plastification et d'injection sont montées conjointement sur des rails de guidage avec la possibilité de coulisser latéralement, que les rails de guidage sont montés pivotants à leur extrémité opposée à la machine et que la buse peut pénétrer, avec une partie du cylindre de plastification, dans un espace intermédiaire ouvert latéralement compris entre le plateau inférieur de montage de moule et la moitié d'outil de moulage fixée dessus. Plusieurs avantages résultent directement du fait que les unités de plastification et d'injection puissent coulisser latéralement, sachant que la buse et une partie du cylindre de plastification peuvent, dans un espace intermédiaire ouvert latéralement compris entre le plateau inférieur de montage de moule et la moitié d'outil et réalisable à l'aide d'un plateau intermédiaire fendu disposé entre le plateau inférieur de montage de moule et la moitié d'outil, être introduites dans la position définie et être complètement sorties dudit espace intermédiaire. D'une part, la longueur de la buse se trouve réduite, ce dont bénéficie la qualité de la pièce moulée, d'autre part la buse et le cylindre de plastification peuvent être rendus aisément accessibles en étant entièrement sortis de la machine par le côté pour les travaux de réparation et de nettoyage ainsi que pour le changement de caoutchouc et pour des essais. En outre, l'agencement de la buse entre le plateau inférieur de montage de moule et la moitié d'outil permet de réduire la hauteur de travail car le plateau inférieur de montage de moule peut être placé plus bas, de sorte que le préposé peut atteindre sans problème la pièce moulée à prélever sans avoir à monter sur quelque plate-forme ou échelle que ce soit. L'implantation de l'axe de pivotement à l'extrémité des rails de guidage située à l'opposé de la machine a pour effet d'augmenter le rayon de pivotement sans accroître l'angle de pivotement, ce qui réduit les écarts axiaux entre le centre de la buse et celui du canal de carotte car, en raison du grand rayon de pivotement et de l'angle de pivotement relativement faible, la courbe de pivotement de la buse forme presque une droite. Le cylindre d'application de buse est fixé par bride au dessous du plateau inférieur de montage de moule, le piston de cylindre passant à travers une ouverture dudit plateau de montage de moule et le cylindre d'application étant fixé par bride au dessous de ce plateau. Le piston de cylindre s'applique par le bas contre la buse. De préférence, la tige de piston du cylindre d'application de buse ne peut être qu'appliquée contre l'élément formant buse. Le piston de cylindre n'est donc pas solidaire de la buse et peut en être éloigné vers le bas, de sorte que la buse peut être sortie latéralement hors de l'espace intermédiaire avec l'organe de plastification et d'injection. On utilise de préférence un ensemble comportant une unité de plastification et une unité d'injection qui fonctionne selon le procédé FIFO et qui est connu et caractérisé en ce que l'unité de plastification est fixée entre deux plateaux reliés entre eux par au moins deux cylindres à fluide sous pression, le plateau situé à l'opposé de la machine pouvant se déplacer par rapport à l'autre plateau sur les rails de guidage, et les cylindres à fluide sous pression servant de moyen d'entraînement en translation pour la vis de plastification qui sert de piston d'injection et se déplace axialement dans le cylindre de plastification, l'unité de plastification étant disposée parallèlement aux cylindres à fluide sous pression, entre ceux-ci. La hauteur de montage obtenue pour l'unité de plastification permet au préposé d'accéder aisément au dispositif d'alimentation en bandes de caoutchouc, c'est- à-dire sans avoir à se pencher exagérément. Comme dans l'état de la technique, le cylindre d'application de buse sert également de moyen de pivotement pour les unités de plastification et d'injection, ce cylindre à fluide sous pression soulevant l'unité dans sa totalité ainsi que les rails de guidage lors de l'application de la buse et, à l'issue du coup d'injection, la reposant sur le support placé sur le socle de la machine. Le risque que le préposé soit blessé à un pied lors de la descente de l'unité montée sur les rails de guidage est ainsi écarté. L'invention sera illustrée à l'aide de dessins et exposée en détail ci-après. Ces dessins montrent sur: la figure 1, une vue de côté d'une machine à mouler le caoutchouc par injection, avec un ensemble comportant une unité de plastification et une unité d'injection selon l'invention (représenté partiellement sous forme écorchée) dont la buse est en position appliquée, la figure 2, une vue de côté d'une machine à mouler le caoutchouc par injection selon la figure 1, dont la buse est en position décollée, la figure 3, une vue de côté d'une machine à mouler le caoutchouc par injection selon la figure 1, dont la buse est sortie, la figure 4, une vue de côté d'une machine à mouler le caoutchouc par injection selon l'état de la technique, dont la buse est en position appliquée, la figure 5, une vue de côté d'une machine à mouler le caoutchouc par injection selon la figure 4, dont la buse est en position décollée. Sur les figures 1 à 5, les mêmes éléments sont désignés par les mêmes repères numériques. Les figures 1 à 3 représentent une machine à mouler le caoutchouc par injection comprenant un ensemble comportant une unité de plastification et une unité d'injection selon l'invention, désigné globalement par le repère numérique !. La machine à mouler par injection se compose d'un socle de machine 2, sur lequel sont montés verticalement des montants 3, sur lesquels un plateau inférieur de montage de moule 4 est installé à demeure et un plateau supérieur de montage de moule 5 est guidé coulissant. Le plateau supérieur de montage de moule 5 est déplacé au moyen de cylindres à fluide sous pression 7 prenant appui sur un plateau d'extrémité 6, les cylindres à fluide sous pression 7 appliquant également la force de fermeture requise aux moitiés d'outil de moulage 8 et 9 qui sont fixées aux plateaux de montage de moule 4 et 5 et auxquelles sont intégrées une ou plusieurs empreintes de moulage. Dans le plateau inférieur de montage de moule 4 est prévu un trou 10 que le piston 11 d'un cylindre à fluide sous pression 12 peut traverser par le bas. Le cylindre à fluide sous pression 12 est fixé par bride au dessous du O10 plateau de montage de moule 4. Le piston 11 agit sur une buse de pulvérisation 13 qui est reliée par un dispositif de déviation à l'extrémité côté sortie d'un cylindre de plastification 14. Le cylindre de plastification 14 fait partie de l'unité de plastification 15 qui est fixée entre deux plateaux 16 et 17 montés coulissants sur des rails de guidage 18. Côté machine, les rails de guidage 18 reposent sur un support 19 tandis que l'extrémité des rails de guidage 18 située à l'opposé de la machine est montée pivotante dans des sellettes 20. Les deux plateaux 16 et 17 sont reliés entre eux par deux cylindres à fluide sous pression 21 et 22 parallèles entre eux et superposés. Une vis de plastification est disposée dans le cylindre de plastification 14 avec des possibilités de rotation et de translation axiale. Le mouvement de rotation est imposé par un moyen d'entraînement en rotation 23 et le mouvement axial par les cylindres à fluide sous pression 21 et 22 qui agissent sur le plateau 17 et qui rendent possible un déplacement relatif entre les plateaux 16 et 17. La buse 13 pénètre, avec une partie du cylindre de plastification 14, dans un espace intermédiaire ouvert latéralement 24 compris entre le plateau inférieur de montage de moule 4 et la moitié inférieure d'outil 8 et est appliquée contre l'orifice d'entrée 25 par le piston 11 du cylindre d'application 12, lequel est simultanément responsable du pivotement des rails de guidage 18 conjointement avec l'unité de plastification et d'injection 1 montée dessus. L'espace intermédiaire 24 est formé par un plateau intermédiaire fendu 26 disposé entre le plateau de montage de moule 4 et la moitié d'outil 8. Dans l'unité de plastification 15 est prévue, derrière l'espace de vis, l'ouverture d'introduction 27 d'un dispositif d'alimentation en bandes de caoutchouc non représenté en détail. Dans le présent exemple, la hauteur g de l'ouverture d'introduction 27 par rapport au sol est de 800 mm. Dans le présent exemple, la hauteur de travail h est de 1 000 mm. La figure i montre la position dans laquelle, l'outil de moulage 8, 9 étant encore ouvert, la buse 13 est appliquée contre l'orifice d'entrée 25 au moyen du cylindre à fluide sous pression 12. Les rails de guidage 18 sont alors décollés du support 19. La figure 2 montre la position dans laquelle, à l'issue de l'opération d'injection, la buse 13 est décollée de l'orifice d'entrée 25 par retrait du piston 11 du cylindre 12. Dans ce cas, les rails de guidage 18 reposent sur le support 19. Sur la figure 3, la totalité de l'ensemble comportant l'unité de plastification et l'unité d'injection est sortie latéralement de la machine. La buse 13 comme le cylindre de plastification 14 sont alors aisément accessibles pour pouvoir réaliser des travaux d'entretien, des travaux de nettoyage, etc. REVENDICATIONS 1. Ensemble comportant une unité de plastification et une unité d'injection pour machines à mouler le caoutchouc par injection, comprenant un dispositif de fermeture à fonctionnement vertical et une injection centrale du mélange de caoutchouc fluide par le bas dans l'outil de moulage qui contient la ou les empreintes de moulage et dont les moitiés sont fixées respectivement à des plateaux inférieur et supérieur de montage de moule aptes à se mouvoir sur des montants, l'unité de plastification étant constituée d'un cylindre de vis et d'un moyen d'entraînement de vis tournant ainsi que d'un dispositif d'alimentation en bandes de caoutchouc débouchant dans le cylindre de vis, et l'unité d'injection étant constituée d'un ou plusieurs cylindres à fluide sous pression qui déplacent en translation dans le cylindre de vis l'élément injectant la masse plastifiée à travers une buse dans la/les empreinte(s) de moulage, la buse étant reliée par un dispositif de déviation approprié au cylindre d'injection recevant la matière plastifiée, et l'unité de plastification et l'unité d'injection étant montées pivotantes autour d'un axe situé à l'extérieur de la machine sur le même côté de la machine au-dessous de l'outil de moulage, et la buse pouvant être appliquée contre l'orifice d'entrée de l'outil de moulage au moyen d'un cylindre à fluide sous pression à fonctionnement vertical, caractérisé en ce que les unités de plastification et d'injection (1) sont montées conjointement sur des rails de guidage (18) avec la possibilité de coulisser latéralement, en ce que les rails de guidage (18) sont montés pivotants à leur extrémité opposée à la machine et en ce que la buse (13) peut pénétrer, avec une partie du cylindre de plastification (14), dans un espace intermédiaire ouvert latéralement (24) compris entre le plateau inférieur de montage de moule (4) et la moitié d'outil de moulage (8) fixée dessus. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que piston d'application de buse (11) passe à travers une ouverture du plateau inférieur de montage de moule (4) et le cylindre d'application (12) est fixé par bride au dessous dudit plateau (4). 3. Ensemble selon la revendication i ou 2, caractérisé en ce que l'unité de plastification (15) est fixée entre deux plateaux (16, 17) reliés entre eux par au moins deux cylindres à fluide sous pression (21, 22), le plateau (17) situé à l'opposé de la machine pouvant se déplacer par rapport au plateau (16) sur les rails de guidage, et les cylindres à fluide sous pression (21, 22) servant de moyen d'entraînement en translation pour la vis de plastification qui sert de piston d'injection et se déplace axialement dans le cylindre de plastification (14), l'unité de plastification (15) étant disposée parallèlement aux cylindres à fluide sous pression (21, 22), entre ceux-ci. 4. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, côté machine, les rails de guidage (18) peuvent reposer sur un support (19). 5. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la tige de piston (11) du cylindre d'application de buse (12) ne peut être qu'appliquée contre l'élément formant buse (13).