Brevet FR2834237A1 — publié le 20030704

La présente invention est relative à une presse d'injection de matière plastique, du type comprenant : - des moyens qui forment un bâti de presse ; - au moins un organe de reprise d'effort, en forme de U ; - deux plateaux fixes, à savoir un plateau porte-moule fixe et un sommier, portés par le bâti, chaque plateau fixe étant en appui arrière sur une branche respective du U ; - un plateau porte-moule mobile, guidé à coulissement sur le bâti entre les deux plateaux fixes ; et - un dispositif de déplacement du plateau mobile et de verrouillage de la fermeture du moule, qui prend appui d'une part sur le plateau mobile, d'autre part sur le sommier. L'intérêt de telles presses, dites presses sans colonnes , réside dans le fait que l'organe de reprise d'effort en U permet d'éliminer les deux tirants supérieurs de liaison des plateaux porte-moule, et par suite de dégager l'accès à l'espace de montage/démontage des deux demimoules. De nombreuses solutions techniques ont été proposées pour permettre à des presses d'injection du type ci-dessus de fonctionner de façon satisfaisante dans des conditions industrielles réelles. La difficulté provient du fait que, pendant les phases d'injection de la matière plastique dans le moule, sous l'effet des forces de fermeture du moule très élevées qui doivent être développées pour équilibrer la pression d'injection, les deux branches du U de l'organe de reprise d'effort tendent à s'ouvrir et à perdre leur parallélisme. Ceci peut être la cause de fuites au niveau du plan du joint du moule. L'invention a pour but de résoudre le problème du maintien du parallélisme des deux plateaux porte-moule de façon particulièrement économique et efficace. A cet effet, l'invention a pour objet une presse d'injection du type précité, caractérisé en ce que chaque branche du U comporte d'une part une zone d'appui supérieure située au-dessus de l'axe principal de la presse, d'autre part une zone d'appui inférieure située au-dessous de cet axe et espacée de la zone d'appui supérieure, chaque zone d'appui s'appliquant sur une région d'appui respective de l'un des plateaux fixes. La presse d'injection suivant l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - les trois plateaux et le dispositif de déplacement et de verrouillage sont portés par le bâti, et l'organe de reprise d'effort est suspendu aux deux plateaux fixes par sa zone d'appui supérieure et/ou par sa zone d'appui inférieure ; - l'un des plateaux fixes est fixé au bâti, tandis que l'autre est monté coulissant sur ce bâti ; - chacun des deux plateaux fixes est monté coulissant sur le bâti ; - l'organe de reprise d'effort est fixé ou posé au sol, et les deux plateaux fixes sont suspendus à la zone d'appui supérieure et/ou à la zone d'appui inférieure respectives de cet organe ; - l'ensemble de support et de guidage du plateau mobile est fixé par une extrémité à l'un des deux plateaux fixes ou à un élément solidaire de ce plateau, tandis que son autre extrémité est portée à coulissement par l'autre plateau fixe ; - les zones d'appui inférieures sont situées au voisinage de la base des branches du U ; - chaque branche du U comporte sur son côté intérieur, entre les zones d'appui supérieure et inférieure, une encoche profilée ; - chaque zone d'appui inférieure est définie par une languette élastique déformable sensiblement parallèlement audit axe, découpée dans l'organe de reprise de l'effort ; - l'organe de reprise d'effort comporte une fente sur le côté arrière de chaque languette ; - l'organe de reprise d'effort comporte une ouverture sur le côté avant de chaque languette, et chaque région d'appui inférieure de chaque plateau fixe est portée par un relief d'appui inférieur qui pénètre dans l'ouverture associée et s'applique contre La languette correspondante ; - chaque languette définit le bord intérieur du U, chaque branche du U ayant une forme générale en C. ; - la zone d'appui de chaque languette est sensiblement verticale ; - les languettes sont dirigées vers le bas, et la zone d'appui de chaque languette est inclinée vers le bas et vers l'arrière ; - une pièce intermédiaire de compression élastique est disposée dans chaque lumière délimitant à l'arrière une languette ; - chaque zone d'appui inférieure est définie par une première extrémité d'une plaque auxiliaire de forme allongée, dont l'autre extrémité est fixée au U ; - ladite première extrémité est l'extrémité supérieure de la plaque auxiliaire ; et - la presse comprend deux organes latéraux de reprise d'effort. Des exemples de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits en regard des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique de côté d'une presse d'injection suivant l'invention ; - la figure 2 illustre schématiquement, à plus grande échelle et avec exagération, les phénomènes de déformation qui se produisent pendant la phase d'injection ; - les figures 3 à 6 sont des vues analogues à la figure 2 de plusieurs variantes ; - la figure 7 est une vue analogue à la figure 1 qui montre un autre mode de réalisation de la presse suivant l'invention ; - la figure 8 représente en perspective un autre mode de réalisation de flasque suspendu pour la presse suivant l'invention ; - la figure 9 est une vue en bout d'une variante du flasque de la figure 8, à plus petite échelle ; - la figure 10 représente en perspective une variante de la presse de la figure 7, utilisant deux flasques analogues à celui de la figure 8 ; et - la figure 11 est une vue analogue d'une autre presse suivant l'invention. La presse d'injection représentée sur la figure 1 comprend : - un bâti 1 posé ou fixé au sol ; - un plateau porte-moule fixe 2 ; - un plateau porte-moule mobile 3 ; - un second plateau fixe ou sommier 4 ; - un dispositif 5 de déplacement du plateau mobile et de verrouillage de la fermeture du moule ; et - deux flasques latéraux 6 de reprise des efforts de fermeture du moule, par exemple découpés dans une tôle épaisse. Sur chaque plateau 2 et 3 se fixe un demi-moule 7. Le moule est représenté en position de fermeture sur la figure 1. L'un des deux plateaux fixes, par exemple le plateau 2, est fixé'au bâti, tandis que chacun des deux autres pla- teaux 3,4 est posé sur des glissières respectives 8,9 et libre de coulisser sur celles-ci. Le sommier 4 porte un corps de vérin 11 dont l'ensemble 12 formant tige de piston est relié au plateau mobile 3. Comme représenté, des chariots 203 de recirculation de billes peuvent être montés entre la face inférieure du plateau 3 et les glissières 8. Chaque flasque 6 a une forme générale en U. Les branches du U comportent, côté intérieur, une encoche profilée 13, de sorte que les parties d'extrémité 14 des deux branches du U, adjacentes à ces encoches, sont dirigées l'une vers l'autre. Ces parties d'extrémité sont fixées à des traverses de support 15 en saillie latérale prévues sur la partie supérieure de chaque plateau fixe 2,4. Chaque partie 14 peut présenter également un évidement 16 dans sa face supérieure, comme représenté. Dans la région de la base de chaque branche du U, chaque flasque 6 est découpé de manière à définir une languette 17 de forme convergente ayant une direction générale verticale, dirigée vers le haut, et, sur le côté avant ou intérieur de cette languette, une ouverture 18. La face avant de chaque languette est plane et verticale au moins dans sa région d'extrémité libre 19, et une fente oblique 20 longe le côté arrière ou extérieur de la languette. Chaque plateau fixe 2,4 présente dans sa région inférieure deux traverses latérales 21 en saillie dont chacune présente une face arrière 22 verticale qui s'applique, par un appui simple plan sur plan, sur la région 19 de la languette 17 associée. En variante, la suspension de chaque flasque peut être réalisée par fixation des traverses 21 sur les languettes 17, avec les traverses 15 en appui arrière plan sur plan sur les parties d'extrémité 14 du U, suivant des surfaces verticales respectives 23,24. En variante encore, on peut prévoir de fixer chaque flasque à la fois sur les traverses 15 et sur les traverses 21. L'axe principal X-X'de la presse, défini par les centres de découpes circulaires 102,103 des plateaux 2 et 3 qui servent à centrer les demi-moules 7, se trouve à un niveau intermédiaire des branches en U. Il constitue l'axe d'injection, l'injection s'effectuant à travers la découpe 102, et est confondu avec la ligne centrale d'actionnement du vérin 11-12. Lorsque le vérin 11-12 a fermé le moule et applique suivant l'axe X-X'la force de verrouillage qui permet d'équilibrer la haute pression d'injection de la matière plastique, il se produit un déplacement du plateau 4 vers la gauche de la figure 1. Ce déplacement est strictement parallèle à l'axe X-X', sans aucune tendance au basculement d'un plateau par rapport à l'autre. En effet, le plateau 4 est guidé en coulissement par sa partie inférieure par la glissière 9, et la force s'applique sur les faces d'extrémité 24 et sur les régions supérieures 19 des languettes 17. Le fléchissement de celles-ci, permis par la présence des fentes 20, conduit, de chaque côté de chaque flasque, à des déplacements élastiques identiques des zones d'appui supérieure 24 et inférieure 19, ce qui évite toute tendance au basculement du plateau 2 comme du plateau 4. La figure 2 illustre, avec une forte exagération, les déformations de la partie droite du flasque. Des déformations élastiques analogues se produisent simultanément dans la partie gauche, en considérant la figure 1, des flasques, c'est-à-dire du côté du sommier 4. La variante de la figure 3 diffère de la précédente par le fait que les languettes 17 sont dirigées vers le bas et présentent un côté d'appui avant incliné vers le bas et vers l'arrière, au mbins dans leur région d'extrémité libre 19. Les traverses 21 ont une surface arrière d'appui 22 inclinée de façon correspondante. Lors de l'application de la force de verrouillage du moule, cette configuration des languettes provoque l'application sur celles-ci d'un couple en sens opposé de celui qui s'applique sur les parties supérieures 14, ce qui renforce encore l'effet anti-basculement expliqué plus haut. Il est à noter, que dans ce cas, les encoches 13 peuvent avoir une forme simple, notamment à peu près semicirculaire comme représenté sur la figure 3. Dans la variante de la figure 4, chaque languette 17, dirigée vers le bas, se trouve sur le côté intérieur de la branche du U correspondante, ce qui confère à celle-ci une forme générale en C. La face d'appui avant 19 de la languette est verticale et coplanaire avec la surface d'appui supérieure 24. L'encoche 13 relie les surfaces d'appui 19 et 24. Le côté arrière de la languette est convexe et délimité par une fente arquée 20, laquelle se termine, dans la région de l'axe X-X', par une ouverture sensiblement circulaire 25 de relâchement de contraintes. Comme représenté sur les figures 5 et 6, en variante, une pièce intermédiaire 26 de compression élastique, ayant un module élastique prédéterminé, peut être disposée dans la fente 20 pour parfaire la maîtrise du déplacement vers l'arrière de la zone d'appui 19. Cette pièce intermédiaire peut par exemple être un barreau comprimé longitudinalement (figure 5) ou un anneau (figure 6). En variante, le sommier 4 peut être solidaire du bâti et le plateau 2 être monté coulissant sur celui-ci. En variante encore, chacun des deux plateaux fixes 2,4 peut être monté coulissant sur le bâti. La presse d'injection représentée sur la figure 7 diffère de celle de la figure 1 par le fait que les flasques 6 sont posés ou fixés sur des pieds 27 eux-mêmes posés ou fixés au sol. Par suite, ce sont les plateaux et le dispositif 5 qui sont suspendus aux deux flasques, et ce par les quatre traverses 15 et 21 fixées aux surfaces 24 et 19. Les glissières 9 sont supprimées, tandis que les glissières 8 sont remplacées par deux supports suspendus 28. Ces supports 28 sont fixés par une extrémité à un plateau fixe, ici le plateau 2, et coulissent par leur autre extrémité dans des ouvertures respectives 29 de l'autre plateau fixe, ici le plateau 4. Tout autre élément de bâti est ainsi supprimé. Les supports 28 peuvent être constitués par des rails, des colonnes ou tous autres éléments similaires. Dans ce mode de réalisation, les deux flasques 6 constituent les seuls éléments de bâti de la presse. De plus, le guidage du plateau mobile est assuré par deux organes 28 qui ne subissent aucune déformation lors du déverrouillage de la fermeture du moule, ce qui rend ce guidage précis et fiable. Il est à noter que dans chaque mode de réalisation, les flasques peuvent, comme représenté, être largement évidés en 30 dans leur région centrale, qui est soumise à des faibles contraintes en service. Les lumières 30 servent d'une part à alléger les flasques sans en réduire les performances mécaniques, et d'autre part à évacuer les pièces moulées après ouverture du moule. Le flasque 106 représenté à la figure 8 diffère, pour l'essentiel, de celui de la figure 1 par la suppression des découpes qui définissent les languettes 17 et les ouvertures 18. Les surfaces d'appui inférieures 19 sont verticales et parallèles aux surfaces d'appui supérieures 14. Elles sont prévues, de chaque côté, sur une plaque rectangulaire auxiliaire 31, fixée par sa seule région inférieure sur la face interne de ce dernier, par exemple, comme représenté, avec interposition d'une plaquette entretoise 32. Chaque plaque 31 comporte sous sa surface 19 une encoche 33 semblable à l'encoche 13 et qui permet le déplacement élastique de la surface 19 parallèlement à elle-même lors de l'injection. En variante (figure 9), les entretoises 32 peuvent être remplacées par une surépaisseur 132 de la région inférieure des plaques 31. La figure 10 montre une presse analogue à celle de la figure 7 mais équipée de deux flasques 106. Dans ce mode de réalisation, les saillies 15 et 21 des plateaux extrêmes sont supprimées. Ces plateaux présentent au contraire une partie inférieure 34 de largeur réduite qui s'insère entre les flasques 106 et prend appui sur les surfaces 19, tandis que la partie courante des mêmes plateaux, de plus grande largeur, prend directement appui sur les faces supérieures 24. Sur cette figure 10, les flasques 106 et leurs plaques 31 sont fixés à des pieds 127 fixés ou posés au sol qui portent l'ensemble de la presse, comme à la figure 7. La partie supérieure des pieds 127 peut éventuellement former les entretoises 32. Le guidage et le support du plateau mobile 3 sont obtenus de manière analogue à la figure 7. Plus précisément, on utilise à cette fin deux colonnes 128, fixées au plateau fixe 2 et coulissant dans l'autre plateau fixe 4, ces colonnes traversant des orifices inférieurs conjugués 35 du plateau 3. Comme on le voit sur la figure 10, le plateau 3 possède également une partie inférieure 34 rétrécie, disposée entre les deux flasques 106. Ce plateau, comme les plateaux 2 et 4, possède ainsi une partie courante plus large que l'intervalle qui sépare les deux flasques, ce qui permet d'accepter des moules de plus grandes dimensions. Comme représenté sur la figure 10, ou peut compléter cette presse par. un châssis d'injection 36, destiné à porter le dispositif d'injection de la presse (non représenté), qui est en forme d'équerre. Ce châssis 36 est fixé rigidement, d'un côté, à la face inférieure du plateau fixe 2, assurant ainsi le positionnement précis du dispositif d'injection par rapport au dispositif de fermeture 5. De l'autre côté, le châssis 36 est posé au sol par deux pieds 37, qui sont les seuls pieds de ce châssis. La presse de la figure 11 diffère de celle de la figure 10 par les points suivants : - le châssis 36 comporte, outre les deux pieds extérieurs 37, deux pieds intérieurs 38, et est posé ou fixé au sol ; - le plateau fixe 2 est fixé sur le châssis 36 et est donc porté par celui-ci ; - les pieds 127 côté châssis 36 sont supprimés, et les flasques 106 sont, de ce côté suspendus au plateau 2, par les régions 24 et 19, et libres par rapport au châssis 36. Comme on le comprend, lorsqu'un des deux plateaux fixes est solidaire rigidement d'un ensemble posé ou fixé au sol, comme c'est le cas du plateau 2 de la figure 11, les éléments de support et de guidage 28 (figure 7) ou 128 (figures 10 et 11) peuvent être fixés audit ensemble à une extrémité et, à l'autre extrémité, coulisser dans des ouvertures 29 de l'autre plateau fixe. En variante, les plaques 31 peuvent être fixées sur la face extérieure des flasques 106. REVENDICATIONS 1. Presse d'injection de matière plastique, du type comprenant : - des moyens (1 ; 6 ; 106, 127 ; 106,127, 36) qui forment un bâti de presse ; - au moins un organe de reprise d'effort (6), en forme de U ; deux plateaux fixes (2,4), à savoir un plateau porte-moule fixe (2) et un sommier (4), portés par le bâti, chaque plateau fixe étant en appui arrière sur une branche respective du U ; - un plateau porte-moule mobile (3), guidé à coulissement entre les deux plateaux fixes par un ensemble de support et de guidage (8 ; 28 ; 128) ; et - un dispositif (5) de déplacement du plateau mobile (3) et de verrouillage de la fermeture du moule (7), qui prend appui d'une part sur le plateau mobile (3), d'autre part sur le sommier (4), caractérisé en ce que chaque branche du U comporte d'une part une zone d'appui supérieure (24) située au-dessus de l'axe principal (X-X') de la presse, d'autre part une zone d'appui inférieure (19) située au-dessous de cet axe et espacée de la zone d'appui supérieure, chaque zone d'appui s'appliquant sur une région d'appui respective (22,23) de l'un des plateaux fixes (2,4). 2. Presse d'injection suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les trois plateaux (2 à 4) et le dispositif (5) de déplacement et de verrouillage sont portés par le bâti (1), et en ce que l'organe de reprise d'effort (6) est suspendu aux deux plateaux fixes (2,4) par sa zone d'appui supérieure (24) et/ou par sa zone d'appui inférieure (19). 3. Presse d'injection suivant la revendication 2, caractérisée en ce que l'un des plateaux fixes (2, 4) est fixé au bâti (1), tandis que l'autre est monté coulissant sur ce bâti. 4. Presse d'injection suivant la revendication 2, caractérisée en ce que chacun des deux plateaux fixes (2,4) est monté coulissant sur le bâti (1). 5. Presse d'injection suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe de reprise d'effort (6) est fixé ou posé au sol, et en ce que les deux plateaux fixes (2,4) sont suspendus à la zone d'appui supérieure (24) et/ou à la zone d'appui inférieure (19) respectives de cet organe. 6. Presse d'injection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'ensemble (28 ; 128) de support et de guidage du plateau mobile (3) est fixé par une extrémité à l'un (2) des deux plateaux fixes (2,4) ou à un élément (36) solidaire de ce plateau, tandis que son autre extrémité est portée à coulissement par l'autre plateau fixe (4). 7. Presse d'injection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les zones d'appui inférieures (19) sont situées au voisinage de la base des branches du U. 8. Presse d'injection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que chaque branche du U comporte sur son côté intérieur, entre les zones d'appui supérieure et inférieure, une encoche profilée (13). 9. Presse d'injection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que chaque zone d'appui inférieure est définie par une languette élastique (17) déformable sensiblement parallèlement audit axe (X-X'), découpée dans l'organe de reprise de l'effort (6). 10. Presse d'injection suivant la revendication 9, caractérisée en ce que l'organe de reprise d'effort (6) comporte une fente (20) sur le côté arrière de chaque languette (17). 11. Presse d'injection suivant la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce que l'organe de reprise d'effort (6) comporte une ouverture (18) sur le côté avant de chaque languette (17), et en ce que chaque région d'appui inférieure (22) de chaque plateau fixe (2,4) est portée par un relief d'appui inférieur (21) qui pénètre dans l'ouverture associée et s'applique contre la languette correspondante. 12. Presse d'injection suivant la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce que chaque languette (17) définit le bord intérieur du U, chaque branche du U ayant une forme générale en C. 13. Presse d'injection suivant l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisée en ce que la zone d'appui (19) de chaque languette (17) est sensiblement verticale. 14. Presse d'injection suivant l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisée en ce que les languettes (17) sont dirigées vers le bas, et en ce que la zone d'appui (19) de chaque languette est inclinée vers le bas et vers l'arrière. 15. Presse d'injection suivant l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisée en ce qu'une pièce intermédiaire de compression élastique (25) est disposée dans chaque lumière (20) délimitant à l'arrière une languette (17). 16. Presse d'injection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que chaque zone d'appui inférieure (19) est définie par une première extrémité d'une plaque auxiliaire (31) de forme allongée, dont l'autre extrémité est fixée au U. 17. Presse d'injection suivant la revendication 16, caractérisée en ce que ladite première extrémité est l'extrémité supérieure de la plaque auxiliaire (31). 18. Presse d'injection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisée en ce qu'elle comprend deux organes latéraux de reprise d'effort (6).