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La présente invention se rapporte à une machine pour la production de pièces en matière plastique, par le procédé connu sous le nom de moulage par injection, et elle concerne plus particulièrement une machine de ce genre présentant de nom- breux avantages en comparaison des machines actuelles, principale- ment dans le domaine des machines de grandes dimensions et à grande puissance.
On sait que les machines poux. le moulage par injection comprennent un ensemble départies mobiles. les unes par rapport aux autres, dans lesquelles on monte les divers éléments compo- sant le moule. Généralement, les dites machines comprennent une
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partie fixe, sur laquelle on monte un élément du moule, et une partie mobile, qui peut être, soit éloignée, soit rapprochée, de ladite partie fixe et fortement pressée contre cette xxxx dernière en vue soit de l'extraction de la pièce moulée.soit de la fermeture du moule et du moulage.
Généralement, le déplace- ment et la pression exercée sur les éléments du moule sont oh- tenus en commandant ladite partie mobile au moyen d'un disposi- tif hydraulique comportait un ou plusieurs pistons à grande puis- sance et, éventuellement, un ou plusieurs pistons hydrauliques à puissance moindre, pour produire respectivement les fortes pressions de fermeture du moule et les mouvements, a'une ampleur considérable, de ladite partie mobile.
Le diamètre et. la longueur desdits pistons, et par conséquent des cylindres correspondants, sont évidemment propor- tionnels aux dimensions et à la puissance de la machine, et ces pièces peuvent avoir des dimensions très importantes dans les machines à grande puissance, nécessaires à la production de pièces moulées de grandes dimensions.
Or, au-dessus de certaines valeurs, par exemple lors- que le diamètre et la course des pistons dépassent quelques di- zaines de centimètres, on rencontre de grandes difficultés dans la construction et le fonctionnement de la machine, en raison du poids, des dimensions et des conditions d'asymétrie des par- ties très lourdes par rapport aux organes de support sur les- quels glissent lesdites parties. En particulier, les garnitures d'étanchéité entre pistons et cylindres subissent des charges excessives.
L'utilisation de deux ou de plusieurs pistons à grande puissance travaillant en parallèle présente également des incon- vénients, car on peut difficilement obtenir un équilibre parfait dans les mouvements des pistons. Ces machines sont en outre très Lieuses car elles exigent une précision extrême dans l'exécu-
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tion et dans le montage des parties lourdes de grandes dimensions.
De plus, l'augmentation de la course et par conséquent de la longueur des pistons déséquilibre forcent la masse de ces 'derniers par rapport à leurs organes de support. Il est donc néces saire que cette course soit maintenue entre certaines limites dé- terminées, ce qui est en opposition avec les conditions les plus favorables pour l'extraction facile des pièces moulées et pour le montage et le démontage des moules.
L'objet spécifique de la présente invention est de réaliser une machine pour le moulage par injection ne présentant pas lesdits inconvénients et lesdites limitations et qui est susceptible d'être réalisée dans n'importe quelles dimensions.
Ces avantages sont dus principalement au fait que la machine perfectionnée suivant l'invention comporze un ensemble mobile sur lequel sont montés tant le piston (ou éventuellement plu- sieurs pistons) que le cylindre (ou éventuellement plusieurs cylindres), avec lequel coopère ledit piston, ledit ensemble étant déplaçable par .des moyen indépendants, pour obtenir les de mouvements d'éloignement et/rapprochement des éléments qui corn- posent le moule (c'est-à-dire pour l'ouverture et la fermeture du moule), alors que ledit piston (ou pistons) se déplace dans le cylindre correspondant seulement pour fournir la forte pres- sion de fermeture finale du moule, des moyens étant prévus pour bloquer rigidement ledit ensemble dans la position voisine à la fermeture du moule.
De cette façon,il est possible de limiter à des va- leurs très petites, par exemple à quelques millimètres ou même diziêmes de millimètre. , le mouvement axial du piston dans le cylindre. Il est alors possible de réaliser des machines d'une très grande puissance et comportant également un piston unique d'un très grand diamètre, par exemple d'un mètre et même plus, sans aucune difficulté de construction et de fonctionnement, puisque ledit piston peut être très court, étant donné que sa course dans le cylindre est très courte, tandis qu 'il n'esiste pas de limitation pour l'ouverture du moule et l'éloignement des
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divers éléments puisque ces mouvements sont obtenus, en dépla çant l'ensemble entier comportant tant le piston que le cylindre.
D'autres objets, caractéristiques et avantages de ' l'invention apparaîtront au cours de la description détaillée ci-après relative aux dessins ci-joints qui représentent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation perfection- né et une machine conforme à l'invention.
Sur ces dessins, la figure 1 représente la machine, sous forme simplifiée, en vue latérale et en position de ferme- ture du moule.
La figure 2 représente partiellement la même machine, en position d'ouverture du moule.
La figure 3 ,représente, à plus grande échelle, un exeni- ple de réalisation de l'ensemble mobile et des organes qui y sont associés, d'une machine du type représenté sur les figures
1 et 2.
Les'figures4A et 4B représentent un exemple de cons- truction des moyens de blocage de l'ensemble mobile, respective- ment en position'de blocage et en position de déblocage, lévites figures étant des coupes de l'objet de la figure 3 suivant la ligne 4-4 de ladite figure.
La figure 5 représente, à.échelle plus grande, le dé- tail des parties de liaisons des moyens de blocage des figures 4A et 4B et la figure 6 représente, en coupe à plus grande échelle un exemple de dispositif, applicable avantageusement à la machine perfectionnée suivant l'invention, pour obtenir la régularisation de la pression de fonctionnement.
D'une manière générale, dans la machine perfectionnée, suivant l'invention,.représentée aux figures 1 et 2, les élé- ments 10 et 11 dont la réunion forme le moule, lorsqu ils sont rapprochés et fortement pressés l'un contre l'autre (figure 1)
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peuvent être éloignés l'un (le. l'autre de n'importe quelle distan ce désirée D (figure 2), en raison du fait qu'un dos d ux dits éléments (élément 10 par exemple) est monte sur un encemsle moti- le, indiqué par 13 et qui comporte tant le piston ou les pistons à grande puissance que le ou les cylindres correspondants.
Cet ensemble est por té de façon mobile sur le socle 14 de la machine, de préférence au moyen de barres ou colonnes de soutien et de guide 15, portées,à leurs extrémités,par des structures fixes 16 et 17, solidaires dudit socle.
De cette façon, l'ampleur du mouvement nécessaire pour amener les deux éléments 10 et 11 à la distance D et pour les ramener dans la position de rapprochement ne correspond pas à la course du piston ou des pistons de grande puissance (comm dans les machines actuelles) mais en majeure partie et presque totale- ment à l'ampleur du mouvement dudit ensemble 13 le long des co- lonnes 15. Avant d'appliquer,la pression au dispositif hydrauli- que à grande, puissance, ledit ensemble 13 est rigidement fixé dans una position où il est rapproché de l'élément 11 en étant par exemple bloqué aux points 40 des colonnes 15.
Pour obtenir le mouvement dudit ensemble 13, on peut employer des moyens mécaniques, pneumatiqueset, de préférence, hydrauliques ; également pour obtenir le blocage rigide dudit ensemble dans une position voisine de celle de la fermeture du moule, on fait usage, de préférence, de moyens mécaniques à com- mande hydraulique.
Dans l'exemple représenté figures 3-5, la machine comporte un piston unique 20 (figure 3) de grand diamètre, mais de petites dimensions axiales, solidaire de la plaque mobile 12, sur laquelle est monté l'élément 10 du moule, et qui est suppor- tée et guidée d'une manière coulissante sur les colonnes 15 Etantcbnné la faible longueur dudit piston 20, le poids de ce
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dernier est équilibré par le poids de la partie 10 du moule, si bien qu'il ne grève dans aucune position les garnitures d'étanché- ité du cylindre 21, également porté par l'ensemble 13, Gans le- quel travaille le piston 20.
Le cylindre 21 est à son tour porté par des bras 23 se terminant par des douilles 24 susceptibles de coulisser le long des colonnes 15, indépendamment de la plaque 12, de manière à permettre les mouvements relatifs nécessaires entre le piston
20 et le cylindre 21.
De préférence, l'ensemble est déplacé en direction A vers la position de fermeture du moule par un système de commande hydraulique d'avancement 30 dont les pistons 33 sont solidaires de barres 32, fixées en 34 à l'ensemble comportant le -cylindre 21 et les bras 23, tandis que les mouvements d'ouverture du moule sont obtenus au moyen d'unsystème de commande de rappel 31, opé- rant en direction B et dont les pistons 36 sont raccordés aux barres 35, fixées, à leur tour, en 37 à la plaque 12 De cette fa- çon, pendant les mouvements de fermeture du moule, le cylindre pousse devant soi le piston, tandis que le contraire a lieu pen- dant les mouvements d'ouverture du moule.
Pendant ces mouvements, des mouvements relatifs entre cylindre et piston ne se produisent pratiquement pas.si bien que les amples mouvements d'ouverture et de fermeture du moule exigent une petite puissance et peuvent être accomplis à des vitesses relativement grandes.
Ainsi qu'il est représenté aux figures 4A, 4B et 5, le blocage de l'ensemble dans la position voisine de la fermeture du moule est effectué sur les colonnes 15 elles-mêmes qui au point 40,présentent un certain nombre de rainures circulaires (figure 5).
Par exemple, autour de chaque colonne sont montés des organes de blocage, portés par la partie comportant le cylindre 21, les bras 23 et les douilles 24 Ces organes composent cha-
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cùn un couple de mâchoires opposées supérieure 41 et inférieure 42 Les mâchoires 41 des org nos de blocage superposées sont reliées entre elles par des iges 43 et,par l'entremise d'une barre 46 à un piston 44 qui se déplace dans un cylindre 45 en opposition à un second piston coaxial 47 relié,par des moyens similaires, aux mâchoires inférieures 42
Grâce au système de commande hydraulique comportant les éléments 44 45 et 47 il est possible de serrer les mâchoires 41 et 42 autour des parties 40 des colonnes 15 (figure 44) et également de les éloigner desdites parties (figure 4B)
en vue de permettre le glissement libre dudit ensemble le long desdites colonnes.
En outre, de,préférence, la machine perfectionnée sui- vant l'invention comprend un dispositif multiplicateur et régu- lateur de la pression qui est appliqué au piston 20, ledit dis- positif étant représenté figure 6.
Ce dispositif comporte un piston double, ayant une partie 50,de diamètre réduit,,qui glisse avec étanchéité dans une paroi du'cylindre 21,et une partie 52, de diamètre plus grand, qui glisse avec étanchéité à l'intérieur 53 d'un petit cylindre 54 dans lequel peut être envoyée la pression hydraulique qui est également envoyée à l'intérieur 51 du cylindre de grande .puis- sance 21.Etant donné la différence des diamètres des parties 50 et 52 dudit piston double, l'application de ladite pression à l'intérieur 53 du cylindre 54 provoque le mouvement du piston double vers l'intérieur 51 du cylindre de grande puissance et il se produit une augmentation de la pression dans ce dernier cylindre, proportionnel.lE:
¯ au rapport entre les sections trant - versales desdits deux parties 50 et 52 du piston double.
Etant donn qu'aux tres fortes pressions hydrauliques employées dans les machines de ce genre, la compressior de l'eau a une influence sensible et produit une réduction sensible du
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volume de l'eau contenue à l'intérieur du cylindre à grande puis- sance, la régulation de la pression maximum est, obtenue, dans le dispositif représenté à la figure 6, en limitant l'ampleur des pouvements axiaux dudit piston double. Cette limitation est obte- nue, par exemple, en réglant la position d'une pièce de butée 55 immobilisée axialement dans le piston double, pourvue à cet effet d'une rainure longitudinale 56 et qui forme écrou à l'égard d'une vis 57, prévue à l'extrémité d'une tige 58, qui traverse le petit cylindre 54 et e.st fixée à une manette de manoeuvre 59 .
Ainsi qu'il est représenté à la figure 6, lesdites parties sont donc disposées de façon à limiter les mouvements axiaux du pis ton double à un'espace S réglable par variation de la position de la pièce de butée 55 au moyen de la manette 59. Dans ces con- ditions, la pression maximum que l'on peut atteindre dans le cylindre à grande puissance 21 est prédéterminée à la valeur qui résulte de la réduction du volume de sa chambre intérieure 51, du fait de l'avancement de la partie 50 du piston double de la quantité S.