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"Procédé et appareillage pour l'obtention de petites masses pâteuses thermoplastiques de volume dosé"
Dana beaucoup d'applications de matières polymérie'.8 thermoplastiques, il est désirable d'obtenir par extrusion de petites masses à l'état pâteux de volume doué pour les transfor- mer ensuite en une pièce moulée par compression dans un moule refroidi.
Ce mode opératoire convient notamment pour la fabrioa- tion de pièces de faible masse dont la matière peut être dosée nous forme d'une goutte pâteuse recueillie à la ortie d'une buse d'extrusion et, par rapport au procède habituel de moulage par. injection, il présente l'avantage d'éviter les déchets résul- tant de l'obligation d'éliminer la carotte d'injection dont la nase peutreprésenter une forte fraction de celle des pièces Injectées dans le cas de petites pièces.
On a déjà proposé d'assurer le dosage volumétrique précis
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de masses extrudées de matière thermoplastique en obtenant ces manses par fusion d'unjonc dont on règle l'avancement à l'entrée d'un pot de fusion et d'extrusion rais l'utilisation comme produit de départ d'un jonc soulève des difficultés dans le cas de matières qui ne peuvent être Bises sous forme de jonc souple enroulable et elle présente en outre cet inconvénient de nécessiter la trans- formation préalable de la matière en un jonc par une opération intermédiaire de chauffage et de boudinage* L'invention a principalement pour but de remédier à ces inconvénients et d'obtenir directement, à partir de matière thermoplastique en fragments solides, par exemple en granulés,
des masses pâteuses extrudées de volume dosé. Toutefois l'invention est également applicable à l'injection directe d'une matière thermo- plastique dans un moule.
Le procédé selon l'invention consiste à alimenter en matière thermoplastique en fragments solides un pot de fusion où cette matière se liquéfie, à refouler la matière liquide du pot de fusion dans une chambre de dosage à travers un clapet de retenue sous une pression de remplissage limitée, puis à faire sortir un volume dosé de matière de la chambre de dosage à travers un clapet à ressort et une base d'extrusion sous l'action d'une pressions d'eurasien supérieure à la pression de remplissage ci-dessus*
Ainsi, bien qu'on utilise comme produit de départ une matière en fragments solides, par exemple sous forme de granulés, le dosage volumétrique n'est effectué que sur le produit liquéfié et, à. cet effet,
on utilise deux pressions de refoulement successives et étagées, la première et la plus faible assurant l'alimentation du pot de fusion comparable au pot d'une presse à injection classique, tandis que la seconde plus élevée assure le refoulement d'extrusion d'une masse pâteuse dont le volume est dosé avec précision*
L'appareillage pour l'application du procédé ci-dessus
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comporte essentiellement un pot de fusion avec dispositif d'alimentation en matière thermoplastique fragmentée, dispositif de chauffage et dispositif de poussée de la matière liquéfiée, une chambre de dosage aliment'.
par le pot de fusion à travers un clapet de retenue et munie d'un dispositif doseur d'extrusion et une buse de sortie alimentée par la chambre de dosage à tra- vers un clapet à ressort qui reste fermé pour la pression maxi- mum du dispositif de poussée et ne s'ouvre que sous la pression exercée par le dispositif doseur d'extrusion.
Le dispositif de poussée et le dispositif doseur d'extrusion sont avantageusement sous forme de poussoirs, pistons ou plongeurs à course réglable actionnés par des vérins hydrauliques.
Il importe cependant que les granulés fournis au piston d'alimentation soient eux-mêmes préalablement dosés pour assurer un fonctionnement automatique de la machine sans risquer qu'un excès ou un défaut de granulés puisse interrompre le fonctionnement satisfaisant de la machine automatique.
La commande du piston d'alimentation est généralement établie de façon que ce piston exerce une pression déterminée en fin de course d'avance. Cette course d'avance étant par suite variable, le procédé de prédosage des granulés reçus par ce piston consiste selon l'invention à mesurer une dose volumétrique de grandes'par un mécanisme actionné par la course d'avance du pieton d'alimentation de telle façon que cette dose soit fonction de cette course d'avance et varie dans le même sens, puis à assurer le transfert de cette dose au cylindre dans lequel se meut le piston d'alimentation.
Si, par suite d'une insuffisance d'alimentation en granulés, le pieton d'alimentation effectue une course plus grande avant d'atteindre la pression finale qui détermine la fin de sa course, cette augmentation de course entraînera ainsi automatiquement une augmentation de la dose de granulés
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fournie ensuite au sylindre de ce piston et il y aura donc une correction automatique de l'alimentation du pot chauffant en granulés.
On comprendra qu'une machine automatique pourra comporter une série de pots chauffants, chacun avec une tête d'éjection, et que chaque pot chauffant sera associé à un dispositif de prédosage des granulés commandé, comme il a été dit @- dessus, par le piston d'alimentation du pot chauffant correspondant.
Le dispositif de prédosage pour l'application du procédé ci-dessus comporte avantageusement une réserve de granulés au-des- sus d'un volet obturateur automatique dont l'ouverture permet la descente des granulés dans une chambre de prédoaage qui est délimitée par un organe prédoseur mobile commandé par le piston d'ali. mentation,tandis qu'une autre commande de cet organe prédoseur, indépendante du. piston d'alimentation, agit pour libérer la dose et assurer son transfert à une trémie réceptrice associée au cylindre du piston d'alimentation, afin de permettre à ce cylindre de recevoir la dose désirée de granulés.
Selon une forme d'exécution qui parait préférable, la chambre de prédosage est en forme de portion de core et l'organe prédoseur, qui se meut dans cette chambre, est en forme de plateau mobile capable de tourner vers le bas, d'une part autour de l'axe du tore sous l'action de la course d'avance du piston d'alimentation pendant l'ouverture de l'obturateur et, d'antre part, sous l'action d'un mécanisme indépendant automa- tique de vidange qui assure la vidange de la chambre de prédosage après fermeture du. volet obturateur au-dessus de cette chambre.
Le plateau doseur est avantageusemenä solidalire d'un levier tournant autour de l'axe du tore et ce levier est associé à deux arbres concentriques dcnt l'un est relié au piston d'alimenta- tion et l'autre à la commande de vidange, de façon que le plateau doseur effectue, pour chaque dosage, une première course
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commandée par le piston d'alimentation pendant l'ouverture de l'obturateur pour léterminer le volune de do@age, puis une course complémentaire commandée par l'arbre dé vidange et après la fermeture de l'obturateur pour assurer la. vidange de la chambre de prédosage ainsi que le transfert des granulés au cylindre du piston d'alimentation,
ces deux courses étant suivies de courses de retour après vidange de la chambre de prédosaee.
Pour bien faire comprendre l'invention, on en décrira ci-après une forme d'exécution en référence au dessin annexé, dans lequel : la figure 1 est une coupe verticale du prédoseur associé à un pot chauffant de plastification ; la figure 2 est une vue de profil correspondante du mécanisme de commande de l'organe mobile prédoseur (regardé à partir de la gauche de la figure 1) ; la figure 3 est, à échelle un peu plus petite, une vue en plan de la commande de l'obturateur assurant l'alimentation de la chambre de prédosage; lès figures 4 et 5 sont des vues analogues à la figure 1 mais correspondant à des positions de travail différentes ; et la figure 6 est une vue avec coupe partielle d'un corps d'injection analogue à celui dont le dispositif d'alimenta- tion a été représenté aux figures 1, 4 et 5.
A la. figure 1, on a .indiqué en 1 l'un des pots chauffante plastificateurs de la machine automatique pour la formation de masses plastiques à volume dosé. Ce pot chauffant 1 contient la torpille habituelle 2 pour guider l'écoulement de la matière vers la droite de la figure et .-Il est muni :le moyens de chanf- fage habituels (non représentés). Il est précédé d'un cylindre d'a- limentation 3 comportant une ouverture supérieure 4 équipée d'une trémie réceptrice 5, dans laquelle doit tomber la matière granulée, prédoaée, conformément à l'invention.
Dans ce cylindre 3 se déplace un piston d'alimentation 6 actionné automatiquement par la tige 7 d'un vérin et relié par une bielle 8. artitulée
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sur le piston en 3, au mécanisre prédoseur associé au pot chauffant considéré.
A non extrémité opposée à l'articulation 9, la bielle 8 comporte une fente allongée 10 traversée par l'axe 11 qui est porté par un bras 12 solidaire d'un manchon 13 qui peut tourner sur un arbre 14 (figure 2). Sur l'arbre 14 et à côté du manchon 13 peut ausai tourner le moyeu d'un levier 15 dont l'extrémité 16 porte la tige 17 de l'organe mobile prédoseur 18 ayant la forme d'un plateau circulaire. Cet organe prédoseur se déplace dans une chambre en portion de tore 19 ménagée dans une pièce fixe de prédosage 20 au-dessous d'une ouverture d'alimentation 21 qui est commandée par un obturateur 22 en forme de volet pivo- tant mobile autour d'un axe vertical 23. La chambre de prédosage est alimentée par une trémie 24 contenant une réserve de matière granulée.
On comprendra que l'axe du tore de la chancre 19 coïncide avec l'axe de l'arbre 14.
Du coté du levier 15 opposé au man@hun 13, l'arbre 14 porte un manchon 25 fixé sur lui et le moyeu du levier 15 comporte deux épaulements 26-27, qui sont orientés radialement vers l'extérieur et sur lesquels peuvent agir des ergots 28 et 29 portés respectivement par le manchon 13 et par le manchon 25 pour faire tourner le levier 15 dans le sens qui assure l'abaissement de l'organe prédoseur 18 pour le remplissage de la chambre 19 au-dessus de cet organe, puis pour la vidange de cette chambre et la chute de son contenu dans la trémie réceptrice 5.
Un ressort de traction 30 eet accroché par ses extré- mités d'une part à la queue 31 du levier 15 et, d'autre part à un doigt 32 porté par un bras 33 du manchon 25, ce ressort tendant à rappeler l'épaulement 27 du levier 15 contre l'ergot 29 du manchon 25,
On a indiqué en 34 le support de la pièce de prédosage 20,
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en 35 le support de l'obturateur 22 et en 36 le support d'une barre coulissante 37 pour la commande de la fermetare de l'obtura- teur 22. Cette barre 37 porte une butée réglable 38 qui est destinée à agir par poussée Sur un galet 39 de l'obturateur.
Ce galet 39 est onté sur un axe 40 porté par une queue horizontale 41 de l'obturateur. La partie agissante de l'obturateur est en forme de secteur horizontal comportant un évidement 42 pour découvrir l'ouverture 21 quand cet évidement se trouve en regard de cette ouverture. La queue de l'obturateur porte un axe 43 auquel est accrochée l'extrémité d'un ressort de rappel 44 dont l'autre extrémité est accrochée en un point fixe 45 qui peut être prévu sur le support d'un obturateur voisin (figure 3) le rôle de ce ressort étant de rappeler l'obturateur en position d'ouverture lors du recul de la butée 38 portée par la barre de commande 37.
Le moyeu de l'obturateur qui se déplace sur son support 35 comporte un trou 46 destiné à venir en regard d'un trou correspondant du support 35 quand l'obturateur 22 est en position de fermeture, de telle façon que cet obturateur puisse être immobilise dans cette position par l'insertion d'une goupille dans les deux trous en regard : cela permet de mettre hore d'action le prédoseur et le pot chauffant associé tout en laissant fonctionner d'autres prédoseurs et pots chauffants de la Machine automatique.
On comprendra que la machine automatique peut comporter une série de prédoseurs associés à autant de pots chauffants. Ces prédoseurs peuvent être disposée en ligne et @n pourra prévoir pour les différente prédoseurs un arbre commun 14 et une barre commune 37.
On exposera maintenant le fonctionnement du dispositif de prédosage selon l'invention.
Quand le piston 6 a reculé sous l'action de sa commande automatique (figure 1), il a dégagé la partie du cylindre 3 compor-
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tant l'ouverture d'alimentation 4, de aorte que la matière prédo- sée précédemment contenue dans la trémie réceptrice 5 est tombée dans le cylindre et est prête à être refoulée lore de la course d'avance suivante du piaton 6. La recul du piston a ramené vers la gauche de la figure 1 le bras 12 du manchon 13 en permettant la montée de l'organe prédoseur 18 sotte l'action du ressort de rappel 30. L'obturateur 22 est alors maintenu en position de fermeture par l'avance de la barre coulissante 37.
Quand le piston 6 avance jusqu'à la fin de sa course qui est provoquée par l'établissement d'une pression déterminée dans le pot 1 (figure 4), il entraîne la bielle 8 dont la lumiére 10 se déplace d'abord par rapport à l'axe 11 jusqu'à ce que celui-ci se trouve au fond de gauche de cette lumière, après quoi la bielle entraîne par cet axe 11 le bras 12 et le manchon 13 dont l'ergot 28 entraîne le levier 15 en abaissant l'organe prédoseur 18 d'une hauteur qui dépend de la course d'avance du piston 6.
Pendant ce tempe, le recul de la, barre 37 a permis au ressort 44 de rappeler l'obturateur 22 en position d'ouverture, de sorte que la matière de la trémie 24, en tombant à travers l'ouverture 21, a rempli la partie de la chambre 19 située au-deasus de l'organe prédoseur 18, le volume de cette partie dépendant de la course d'avance du piston 6, comme on l'a expliqué.
Après l'arrivée du piston en fin de course d'avance, la barre 37 commande la fermeture de l'obturateur 22, puis l'arbre 14 tourne d'un certain angle dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre. La fermeture de l'obturateur interrompt l'alimentation à travers l'ouverture 21, tandis que la rotation de l'arbre 14 et du manchon 25 fixé sur lui entraîne le levier 15 par !!ergot 29 pour provoquer une descente complémentaire de l'organe prédoseur 18 qui découvre la base de la chambre 19 en permettant la chute dans la trémie 5 de la matière prédosée (figure 5)
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et la vidamge de la chanbre 19, Après vidange de la chambre 19,
l'arbre 14 revient à sa position initiale et le ressort 3C rappelle le levier 15 dans le sens de rotation des aiguilles d'une montre jusqu'à ce que son épaulement 26 rencontre l'ergot @8, de sorte que l'organe prédoseur 18 remonte dans la chanbre 19 où il poursuivra son mouvement de montée au cours du recul du piston 6 et de la bielle 8 qui permettra la rotation du manchon 13 et le retour de l'ergot 28 à la position de la figure 1. Pendant ce recul du piston 6, la matière prédosée déjà reçue dans la trémie 5, tombera dane le cylindre 3 comme on l'a expliqué et le cycle de fonctionnement pourra se répéter indéfiniment.
On décrira maintenant en référence à la figure 6, une forme d'exécution d'un corps d'injection.
Dans l'exemple représenté, le corps de l'appareil d'extru- sion comprend deux enveloppes successives cylindriques 51-52 assemblées, par exemple par vissage, à la suite l'une de l'autre, l'enveloppe 51 formant le pot de fusion analogue au pot 1, tandis que l'enveloppe 52 est destinée à contenir le clapet de retenue, la chambre de dosage et le clapet de décharge et à recevoir à sa sortie la buse d'extrusion.
A son entrée, l'enveloppe 51 reçoit un cylindre d'ali- mentation 53 correspondant au cylindre 3 des figures 1, 4 et 5, fixé par exemple par une bague taraudée 54 à collerette qui se visse sur une extrémité filetée de l'enveloppe 51 et dont la collerette 55 retient une collerette périphérique 56 du cylindre 53. Le cylindre 53 comporte une ouverture latérale recevant la base d'une trémie d'alimentation 57 garnie de matière thermoplastique 58 en fragmente solides, par exemple sous forme de granulés, cette matière ayant été prédosée comme expliqué en référence aux figures 1 à 5.
Dans l'extrémité d'entrée du cylindre 53, située au-delà de la trémie 57, peut se mouvoir un piston de poussée 59 à course:
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rrig19.ble 9.ci "\!'!1J ; ,. srz vérin hydN\111iq.'lB ftxfI'r';9.nt une rqei :¯ , . ¯ mitée.
A l'intérieur de l'enveloppe 52 sont disposée successi-
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veneeit '¯e ::liège 6C de clapet de retenue à entrée conique canver- ,,ont* , le iorte-clape% 61 contenant la bille 62 de clapet de retenue, le '::0::"t-S 63 de la chaI:1bre de dosage li sortie conique convergente formant siège du clapet de décharge et le guide 64
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du clalJet de décharge supportant le clapet de décharge 65 qui est rappelé en position de fermeture par le ressort 66. A sa sortie l'enveloppe 52 reçoit, par exemple par vissage, la buse
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d'extrunion ou un --accord 67 prolongé par cette buse.
Au niveau de la chambre de dosage, l'enveloppe 52 co,-aport4, czn bossage tarauda 68 r.'ceva."'lt le cylindre 69 qui sert de guide au ;jisturi ,:ûseü.l' fiv actionné par tir4 Wrln hydraulique et capable ,l'exercer une pression supérieure à celle exercée par le piston ?' et suffisante pour surmonter l'action de raypel du ressort 66 qui ré@iste au contraire à la pression exercée par le piston 59.
L'enveloppe 51 comporte un dispositif de chauffage constitué par exemple par une gaine extérieure 71 contenant une résistance de chauffe alimentée en courant par les conducteurs 72.
Un dispositif de chauffage 73, qui peut au@si être constitué par une résistance de chauffe alimentée en courant par des conducteurs 74, est aussi prévue autour de l'extrémité de sortie du cylindre
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52, notaient peur le réchauffage de la 8tirc 1#+4ri<ux lore de la mise en service de 1.'appareil après un arrêt.
Le fonctionnement de cet appareil s'effectue comme suit. Le piston 59 à mouvement alternatif refoule dans le cylindre
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53 la matière thermoplastique provenant de la trémie 57 . Sous la pression exercée par le piston 59, la matière liquéfiée contenue dans 1'enveloppe 51 traverse 1s clapet de retenue 62 pour pénétrer ldSis ..L. t;;.1VÇ.J..V.,tJ'C "'. ;4..Y1;"...I..Uç.L""" v.",.c.z- -- 11-- r---"'--- dans la chambre de dosage en faisant reculer le piston doseur 70, la pression exercée étant insuffisante pour ouvrir le clapet de
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d"c:;r6e t').
JJO!'!\ -- t- .- 'è:-''':on -7, :r -;=r:< <1'! cl'tranche du piston doseur 70 f:\::.t ivancer cetui-ci en ap:1i\1n.n la 1'0::'Bon d'extra'' n suffisants l'CUI" ot:.vrr 1 ..;.4 do 0 d éci o.rt;1t 65 c-rtre l'action de sen ressort 66, le clapet de it'''Ce:.ue (,2 <<tNit far. C. 1(:1 mtibre ta¯$3...J.iisti.i.,tt? Ft'¯i:F3.'.. rofoulde .le la ;1,aàEi'o de J;:H3age s' éccu.le travers le Guide 64 du claret. de Mchnrge, puis -. travers la buse j,>1zr scr;ir à l'état pâteux jar exemple sous formt- le goutte, l'orifice de la buse.
La masse forcée à la sertie de la
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buse est d'un volme dosé qui correspondu l'avance réglable du pi ston doseur 70 et, er. fin de course de ce piston, cette casse peut être recueillie @ar tous moyens convenables pour son moulage.
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On rerw=t3aera que la retière devra être refroidie dans les parties de l'appareil voisines de la sertie de façon à sortir à l'état pâteux. La buse pourra être refroidie à l'air
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libre ; toutefois elle =s!;:'Z'3 cUmhOrter aussi un dispositif pour non réchau!'fage (} la mise en route de In n'ichinc.
On comprendra que l'exemple d'exécution décrit ci-dessus et représenté au dessin schématique annexé n'a aucun caractère limitatif et qu'on pourra prévoir des constructions différentes
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et diverses adjonctions sans s'écarter du cadre de l' ir.\'e!. tion.
E E Y E :i D I C fi I 0 I: S 1. Procédé pour l'obtention de petites .:asses pâteuses thersopla.ptiques de volume dosé, co1Etietant à alimenter en
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"Process and apparatus for obtaining small thermoplastic pasty masses of measured volume"
In many applications of thermoplastic polymeric materials, it is desirable to obtain by extrusion of small pasty masses of sufficient volume to subsequently make them into a compression molded part in a cooled mold.
This procedure is suitable in particular for the manufacture of low mass parts, the material of which can be metered, forms a pasty drop collected at the stinging nettle of an extrusion nozzle and, compared with the usual molding process by. injection, it has the advantage of avoiding the waste resulting from the obligation to eliminate the injection core, the nose of which may represent a large fraction of that of the injected parts in the case of small parts.
It has already been proposed to ensure precise volumetric dosing
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of extruded masses of thermoplastic material by obtaining these loops by melting a rod, the progress of which is adjusted at the entrance of a melting pot and extrusion due to the use of a rod as a starting product raises difficulties in the case of materials which cannot be Bised in the form of a flexible rollable ring and it also has the disadvantage of requiring the prior transformation of the material into a ring by an intermediate operation of heating and beading * The invention has mainly for the purpose of remedying these drawbacks and obtaining directly, from thermoplastic material in solid fragments, for example in granules,
pasty extruded masses of measured volume. However, the invention is also applicable to the direct injection of a thermoplastic material into a mold.
The method according to the invention consists in supplying thermoplastic material in solid fragments to a melting pot where this material liquefies, in discharging the liquid material from the melting pot into a metering chamber through a check valve under a filling pressure limited, then to release a metered volume of material from the metering chamber through a spring valve and an extrusion base under the action of a Eurasian pressure greater than the above filling pressure *
Thus, although a solid fragmented material, for example in the form of granules, is used as the starting material, the volumetric determination is carried out only on the liquefied product and, at. this effect,
two successive and stepped delivery pressures are used, the first and the lower ensuring the supply of the melting pot comparable to the pot of a conventional injection press, while the second higher ensures the delivery of extrusion of a pasty mass whose volume is precisely dosed *
The apparatus for the application of the above process
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essentially comprises a melting pot with a feed device for fragmented thermoplastic material, a heating device and a device for pushing the liquefied material, a feed metering chamber.
by the melting pot through a check valve and fitted with an extrusion metering device and an outlet nozzle supplied by the metering chamber through a spring-loaded valve which remains closed for the maximum pressure of the pushing device and opens only under the pressure exerted by the extrusion metering device.
The thrust device and the extrusion metering device are advantageously in the form of pushers, pistons or plungers with adjustable stroke actuated by hydraulic jacks.
However, it is important that the granules supplied to the supply piston are themselves previously dosed to ensure automatic operation of the machine without the risk that an excess or a defect of granules may interrupt the satisfactory operation of the automatic machine.
The control of the supply piston is generally established so that this piston exerts a determined pressure at the end of the advance stroke. This advance stroke being therefore variable, the method of predosing the granules received by this piston consists according to the invention in measuring a volumetric dose of large by a mechanism actuated by the advance stroke of the feed pedestrian of such so that this dose is a function of this advance stroke and varies in the same direction, then to ensure the transfer of this dose to the cylinder in which the supply piston moves.
If, as a result of an insufficient supply of granules, the feed pedestrian makes a greater stroke before reaching the final pressure which determines the end of its stroke, this increase of stroke will automatically lead to an increase in the dose of granules
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then supplied to the cylinder of this piston and there will therefore be an automatic correction of the supply of the heating pot with granules.
It will be understood that an automatic machine may include a series of heating pots, each with an ejection head, and that each heating pot will be associated with a device for pre-dosing the granules controlled, as has been said above, by the supply piston of the corresponding heating pot.
The pre-dosing device for the application of the above method advantageously comprises a reserve of granules above an automatic shutter whose opening allows the granules to descend into a pre-dosing chamber which is delimited by a member. mobile pre-doser controlled by the ali piston. mentation, while another control of this pre-dosing organ, independent of the. feed piston, acts to release the dose and ensure its transfer to a receiving hopper associated with the cylinder of the supply piston, to allow this cylinder to receive the desired dose of granules.
According to one embodiment which seems preferable, the predosing chamber is in the form of a portion of a core and the predosing member, which moves in this chamber, is in the form of a movable plate capable of turning downwards, of a starts around the axis of the torus under the action of the advance stroke of the feed piston during the opening of the shutter and, on the other hand, under the action of an independent automatic mechanism drain which ensures the emptying of the pre-dosing chamber after closing the. shutter above this chamber.
The metering plate is advantageously integral with a lever rotating around the axis of the torus and this lever is associated with two concentric shafts, one of which is connected to the supply piston and the other to the emptying control, so that the dosing plate performs, for each dosing, a first stroke
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controlled by the supply piston during the opening of the shutter to determine the volune of do @ age, then a complementary stroke controlled by the drain shaft and after the closure of the shutter to ensure the. emptying of the pre-dosing chamber as well as the transfer of granules to the cylinder of the supply piston,
these two races being followed by return races after emptying the predosaee chamber.
To make the invention fully understood, an embodiment thereof will be described below with reference to the appended drawing, in which: FIG. 1 is a vertical section of the pre-doser associated with a plasticizing heating pot; Figure 2 is a corresponding side view of the control mechanism of the pre-dosing movable member (viewed from the left of Figure 1); FIG. 3 is, on a slightly smaller scale, a plan view of the control of the shutter providing power to the pre-dosing chamber; Figures 4 and 5 are views similar to Figure 1 but corresponding to different working positions; and FIG. 6 is a view in partial section of an injection body similar to that of which the supply device has been shown in FIGS. 1, 4 and 5.
To the. FIG. 1, one of the plastic heating pots of the automatic machine for the formation of plastic masses at metered volume has been indicated in 1. This heating pot 1 contains the usual torpedo 2 for guiding the flow of the material to the right of the figure and. -It is provided with: the usual chantering means (not shown). It is preceded by a feed cylinder 3 comprising an upper opening 4 equipped with a receiving hopper 5, into which the granulated material, predoated, in accordance with the invention must fall.
In this cylinder 3 moves a supply piston 6 automatically actuated by the rod 7 of a cylinder and connected by a connecting rod 8. articulated
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on the piston at 3, with the pre-dosing mechanism associated with the heating pot in question.
At an end opposite to the articulation 9, the connecting rod 8 has an elongated slot 10 through which the axis 11 is carried by an arm 12 integral with a sleeve 13 which can rotate on a shaft 14 (FIG. 2). On the shaft 14 and next to the sleeve 13 can ausai turn the hub of a lever 15, the end 16 of which carries the rod 17 of the predosor movable member 18 having the shape of a circular plate. This pre-dosing member moves in a chamber in the form of a torus portion 19 provided in a fixed pre-dosing part 20 below a supply opening 21 which is controlled by a shutter 22 in the form of a pivoting flap movable around it. a vertical axis 23. The pre-metering chamber is fed by a hopper 24 containing a reserve of granulated material.
It will be understood that the axis of the torus of the chancre 19 coincides with the axis of the shaft 14.
On the side of the lever 15 opposite the man @ hun 13, the shaft 14 carries a sleeve 25 fixed on it and the hub of the lever 15 has two shoulders 26-27, which are oriented radially outwards and on which can act. lugs 28 and 29 carried respectively by the sleeve 13 and by the sleeve 25 to rotate the lever 15 in the direction which ensures the lowering of the pre-dosing member 18 for filling the chamber 19 above this member, then for emptying this chamber and dropping its contents into the receiving hopper 5.
A tension spring 30 is hooked by its ends on the one hand to the tail 31 of the lever 15 and, on the other hand to a finger 32 carried by an arm 33 of the sleeve 25, this spring tending to bias the shoulder. 27 of lever 15 against lug 29 of sleeve 25,
The support of the pre-dosing part 20 has been indicated at 34,
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at 35 the support of the shutter 22 and at 36 the support of a sliding bar 37 for controlling the closing of the shutter 22. This bar 37 carries an adjustable stop 38 which is intended to act by pushing on a roller 39 of the shutter.
This roller 39 is on an axis 40 carried by a horizontal tail 41 of the shutter. The acting part of the shutter is in the form of a horizontal sector comprising a recess 42 to reveal the opening 21 when this recess is located opposite this opening. The tail of the shutter carries a pin 43 to which is hooked the end of a return spring 44, the other end of which is hooked at a fixed point 45 which can be provided on the support of a neighboring shutter (Figure 3 ) the role of this spring being to return the shutter to the open position during the retraction of the stop 38 carried by the control bar 37.
The hub of the shutter which moves on its support 35 comprises a hole 46 intended to come opposite a corresponding hole in the support 35 when the shutter 22 is in the closed position, so that this shutter can be immobilized. in this position by inserting a pin in the two opposite holes: this enables the predosor and the associated heating pot to be activated while allowing other predosers and heating pots of the Automatic Machine to operate.
It will be understood that the automatic machine can include a series of predosers associated with as many heating pots. These predosers can be placed in line and @n can provide for the different predosers a common shaft 14 and a common bar 37.
The operation of the predosing device according to the invention will now be explained.
When the piston 6 retreated under the action of its automatic control (figure 1), it released the part of the cylinder 3 comprising
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both the aortic feed opening 4 and the predominant material previously contained in the receiving hopper 5 has fallen into the cylinder and is ready to be discharged during the next advance stroke of the piaton 6. piston has returned to the left of Figure 1 the arm 12 of the sleeve 13 allowing the rise of the pre-dosing member 18 fools the action of the return spring 30. The shutter 22 is then held in the closed position by the advance of the sliding bar 37.
When the piston 6 advances to the end of its stroke which is caused by the establishment of a determined pressure in the pot 1 (figure 4), it drives the connecting rod 8, the light 10 of which first moves relative to to axis 11 until it is at the bottom left of this slot, after which the connecting rod drives through this axis 11 the arm 12 and the sleeve 13, the lug 28 of which drives the lever 15 by lowering the pre-dosing member 18 with a height which depends on the advance stroke of the piston 6.
During this time, the retraction of the bar 37 allowed the spring 44 to return the shutter 22 to the open position, so that the material from the hopper 24, falling through the opening 21, filled the chamber. part of the chamber 19 located above the pre-dosing member 18, the volume of this part depending on the advance stroke of the piston 6, as has been explained.
After the arrival of the piston at the end of the advance stroke, the bar 37 controls the closing of the shutter 22, then the shaft 14 rotates through a certain angle counterclockwise. The closing of the shutter interrupts the supply through the opening 21, while the rotation of the shaft 14 and of the sleeve 25 fixed to it drives the lever 15 through the lug 29 to cause a complementary descent of the lug. pre-dosing member 18 which uncovers the base of the chamber 19 allowing the pre-dosed material to fall into the hopper 5 (Figure 5)
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and the emptying of the tube 19, After emptying the chamber 19,
the shaft 14 returns to its initial position and the spring 3C recalls the lever 15 in the direction of clockwise rotation until its shoulder 26 meets the lug @ 8, so that the pre-dosing member 18 rises in the chanbre 19 where it will continue its upward movement during the recoil of the piston 6 and the connecting rod 8 which will allow the rotation of the sleeve 13 and the return of the lug 28 to the position of FIG 1. During this recoil of the piston 6, the predosed material already received in the hopper 5, will fall into the cylinder 3 as explained and the operating cycle can be repeated indefinitely.
With reference to FIG. 6, an embodiment of an injection body will now be described.
In the example shown, the body of the extrusion apparatus comprises two successive cylindrical envelopes 51-52 assembled, for example by screwing, one after the other, the envelope 51 forming the pot. fusion similar to the pot 1, while the casing 52 is intended to contain the check valve, the metering chamber and the discharge valve and to receive at its outlet the extrusion nozzle.
At its entrance, the casing 51 receives a supply cylinder 53 corresponding to cylinder 3 of FIGS. 1, 4 and 5, fixed for example by a threaded ring 54 with a flange which is screwed onto a threaded end of the casing. 51 and the flange 55 of which retains a peripheral flange 56 of the cylinder 53. The cylinder 53 has a lateral opening receiving the base of a feed hopper 57 lined with thermoplastic material 58 in solid fragments, for example in the form of granules, this material having been predosed as explained with reference to Figures 1 to 5.
In the inlet end of the cylinder 53, located beyond the hopper 57, can move a thrust piston 59 with stroke:
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rrig19.ble 9.ci "\! '! 1J;,. srz cylinder hydN \ 111iq.'lB ftxfI'r'; 9.nt a rqei: ¯,. ¯ mitée.
Inside the casing 52 are successively arranged
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veneeit '¯e :: cork 6C conical inlet check valve canver- ,, ont *, the valve% 61 containing the check valve ball 62, the' :: 0 :: "tS 63 of the chaI : Metering shaft li converging conical outlet forming the seat of the relief valve and the guide 64
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of the discharge valve supporting the discharge valve 65 which is returned to the closed position by the spring 66. At its exit the casing 52 receives, for example by screwing, the nozzle
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extrunion or a --accord 67 extended by this nozzle.
At the level of the metering chamber, the casing 52 co, -aport4, czn threaded boss 68 r.'ceva. "'Lt the cylinder 69 which serves as a guide to the; jisturi,: ûseü.l' fiv actuated by tir4 Wrln hydraulic and capable, exerting a pressure greater than that exerted by the piston? ' and sufficient to overcome the raypel action of the spring 66 which, on the contrary, resists the pressure exerted by the piston 59.
The casing 51 comprises a heating device constituted for example by an outer sheath 71 containing a heating resistor supplied with current by the conductors 72.
A heater 73, which can also be constituted by a heating resistor supplied with current by conductors 74, is also provided around the outlet end of the cylinder.
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52, noted fear the reheating of the 8tirc 1 # + 4ri <ux lore of the commissioning of 1. the device after a shutdown.
The operation of this unit is as follows. The reciprocating piston 59 drives back into the cylinder
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53 the thermoplastic material coming from the hopper 57. Under the pressure exerted by the piston 59, the liquefied material contained in the casing 51 passes through the check valve 62 to enter the ldSis ..L. t ;;. 1VÇ.J..V., tJ'C "'.; 4..Y1;" ... I..Uç.L "" "v." ,. cz- - 11-- r --- "'--- in the metering chamber by pushing back the metering piston 70, the pressure exerted being insufficient to open the valve.
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d "c:; r6e t ').
JJO! '! \ - t- .-' è: - '' ': on -7,: r -; = r: <<1'! cl 'slice of the metering piston 70 f: \ ::. t ivance this one in ap: 1i \ 1n.n the 1'0 ::' Bon extra '' n sufficient the CUI "ot: .vrr 1 ..;. 4 do 0 déci o.rt; 1t 65 c-rtre action of spring 66, the valve of it '' 'Ce: .ue (, 2 << tNit far. C. 1 (: 1 mtibre tā $ 3 ... J.iisti.i., Tt? Ft'¯i: F3. '.. rofoulde .le la; 1, aàEi'o de J;: H3age s' ecu.le through the Guide 64 of the Mchnrge claret, then -. Through the nozzle j,> 1zr scr; go to the pasty state jar example in the form of the drop, the orifice of the nozzle.
The mass forced to the setting of the
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nozzle is of a metered volume which corresponds to the adjustable advance of the metering device 70 and, er. end of stroke of this piston, this breakage can be collected @ar any suitable means for its molding.
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We rerw = t3aera that the retière will have to be cooled in the parts of the apparatus close to the setting so as to come out in the pasty state. The nozzle may be air cooled
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free; however it = s!;: 'Z'3 cUmhOrter also a device for not heating!' fage (} the start-up of In n'ichinc.
It will be understood that the exemplary embodiment described above and shown in the appended schematic drawing is in no way limiting and that different constructions can be provided.
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and various additions without departing from the framework of the ir. \ 'e !. tion.
E E Y E: i D I C fi I 0 I: S 1. Process for obtaining small.: Thersopla.ptic pasty asses of metered volume, co1Etietant to be supplied with
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