Appareu pour traiter et mettre sous pression une matière a mouler en vue de son envoi
dans au moins un moule.
La présente invention est relative à un appareil pour traiter et mettre sous. pression une matière à mouler, par exemple une matière plastique, une matière alimentaire ou un métal ou alliage non ferreux, en vue de son envoi dans au moins un moule.
Selon l'invention, cet appareil comprend une pompe aspirante et foulante, un réservoir contenant la matière à traiter et à mettre sous pression, une canalisation destinée à tre raccordée à un moule et une vanne à au moins deux voies permettant de relier la pompe soit audit réservoir, soit à ladite canalisation.
L'appareil peut tre plongé totalement ou partiellement dans un bain-marie, par exem- ple un bain d'huile chauffé par une rampe à gaz, par des résistances électriques ou par toute autre source de chaleur quelconque.
Le bain-marie peut tre lui-mme entouré et supporté par une enveloppe contenant le moyen de chauffage et munie d'une entrée d'air.
L'appareil peut, en outre, tre muni d'un régulateur de température.
Une forme d'exécution de 1'appareil et des variantes d'un détail sont représentées, schématiquement et à titre d'exemple, dans le dessin annexé.
La fig. 1 est une vue en coupe schématique partielle de l'appareil dans le cas de utilisa- tion d'une pompe à mouvement alternatif.
La fig. 2 eil est uiie vue en perspective, en élévation.
La fig. 3 est une autre vue en perspective partielle, montrant la disposition d'une chemise récupératrice de la chaleur des produits de la combustion.
La fig. 4 représente une coupe en éléva- tion d'une forme d'exécution de la vanne, placée au fond du réservoir et représentée sehématiquement en fig. 1, cette vanne étant destinée à inverser le sens de la matière à mouler dans le cas où la pompe est à mouvement alternatif.
La fig. 5 représente une vue en coupe d'une autre forme d'exécution de la vanne qui est adjointe à une pompe rotative à mouvement continu, l'ensemble étant placé au fond du réservoir de matière représenté à la fig.].
Dans les fig. 1., 2 et 3, l'appareil comprend une enveloppe I qui affecte la forme d'un cylindre vertical, constitué par une tôle cin- trée et assemblée par tout moyen connu et approprié.
La hauteur du cylindre est telle que, l'en- veloppe étant posée sur le sol, les différents dispositifs de manoeuvre soient à la portée de l'opérateur. Elle est munie à sa base de deux pieds 2 et 2'assurant sa stabilité au cours de son emploi : dans ce but, les deux pieds sont écartés angulairement de 120 environ.
Aux deux tiers de sa hauteur, l'enveloppe 1 est percée d'une couronne d'ouvertures 4 destinées à permettre l'admission d'air pour une rampe à gaz 5 placée à la hauteur de ces ouvertures à l'intérieur de l'enveloppe.
Cette rampe est alimentée par une canalisation 6 traversant l'enveloppe et se terminant par un robinet de contrôle 7 muni d'un bout fileté 8, par lequel elle peut tre raccordée à une canalisation de distribution de gaz. Sur la canalisation 6 et à l'extérieur de l'appareil, peut tre dérivée une prise 28 permettant de raccorder un petit chalumeau pouvant servir à chauffer localement un point quelconque de l'appareil qui serait obstrué par de la matière plastique figée.
La partie supérieure de l'enveloppe porte un conduit 9 pour son raccordement à une chemise d'évacuation des gaz brûlés. I1 est bon, dans le but d'éviter un tirage excessif et d'empcher l'évacuation trop rapide de la chaleur développée par la rampe à gaz, de faire déboucher le conduit 9 dans une tuyauterie verticale 10 ouverte à sa partie inférieure.
Dans le cas où il est prévu une chemise récupératrice de chaleur 1' (voir fig. 3), celle-ci enveloppe complètement l'appareil ou tout au moins la partie chauffée de ce dernier ; mais cette chemise est disposée de manière à permettre l'arrivée de l'air frais nécessaire au fonctionnement de la rampe à gaz 6.
A une hauteur convenable, elle est munie du conduit 9'pour l'évacuation des résidus de la combustion.
A l'intérieur de l'enveloppe 1 et au-dessus de la rampe à gaz 5 est disposée une cuve 11, remplie d'huile et constituant un bainmarie. La section de cette cuve est légèrement inférieure à celle de l'enveloppe, de manière à ménager, entre elle et cette dernière, un espace suffisant pour la circulation des gaz chauds. Cette euve 11 est équipée d'un tube de niveau 24'dont l'extrémité supérieure débouche librement à l'air et qui porte, à sa partie inférieure, un robinet de vidange 25'.
Un régulateur de température non repré- senté, agissant sur le robinet de la conduite d'alimentation de la rampe à gaz 5, peut tre plongé dans le tube de niveau'9
Au centre de la cuve 11 est plaeé un réser- voir 12 destiné à recevoir une matière plastique ou autre matière à mouler ; une tubulure 13 est placée près du fond du réservoir 12 et le met en communication avec la partie inté- rieure d'un cylindre 14, également plongé dans la cuve 11.
Ladite tubulure 13 est reliée, d'une part, à une vanne à double voie 15 re- présentée sehématiquement à la fig. 1 et com- mandée par une manette 16 montée sur une tige 17, d'autre part, à un clapet à bille 18 placé à la partie inférieure du cylindre 14 qui est le cylindre d'une pompe.
Cette vanne 15 peut tre constituée, dans le cas d'une pompe à mouvement alternatif, par la forme d'exé- cution représentée à la fig. 4 et, dans le cas d'une pompe rotative, par la forme d'exécu- tionreprésentéeàlafig.5.A la fig. 1, on voit que dans le cylindre 14 peut coulisser un piston 19 attelé, au moyen d'une bielle 20 et d'un pivot 21, à un levier 3.
L'extrémité postérieure de ce levier 3 pivote en un point 22 situé sur le bord supérieur de l'enveloppe 1. L'autre extrémité du levier 3, destinée à tre saisie par l'opérateur, est munie d'une poignée 23. La vanne 15 est raccordée à une tuyauterie de refoulement 24 débouchant à la partie supérieure de l'appareil et terminée par un ajutage de sortie 27 dirigeant la matière fondue vers le moule.
Dans certains cas, notamment lors du moulage d'objets creux, il est indispensable, après l'écoulement d'un espace de temps nécessaire à la solidification partielle de la matière in jactée, de pouvoir laisser écouler le surplus de matière, resté fluide, se trouvant dans le moule ; cette opération sera réalisée en agissant de manière appropriée sur la vanne 15.
En effet, après refoulement et injection de la matière fluide dans le moule adapté sur l'aju- tage 27, il est nécessaire, dans le but auquel il est fait allusion plus haut, de faire refluer une certaine partie de la matière injectée ; cette opération est réalisée en faisant effeetuer une course aseendante, d'une valeur dé- terminée, au piston 19. Par la dépression ainsi créée, la matière plastique ou autre, contenue dans le moule, sera aspirée à condition que la vanne 15 établisse la communication entre le moule et le cylindre.
Le dessin et la description qui précèdent permettent de comprendre aisément le fonc- tionnement de l'appareil.
La masse de matière rendue fluide sous l'action de la chaleur qui lui a été communquée par son immersion dans le bain d'huile lui-mme chauffé par la rampe à gaz, est aspirée dans le cylindre de la pompe, par la dé- pression créée par la course ascendante du piston, manoeuvré par exemple à la main, au moyen du levier 3 placé à la partie supérieure de l'appareil, la vanne 15 étant ouverte de manière adéquate.
Lors de sa course descendante, le piston 19, sous l'action de la poussée appliquée par l'opérateur sur le levier, refoule la matière fluide au travers de la tuyauterie de refoulement 24 jusque dans le moule branché sur l'extrémité 27 de cette dernière, la vanne 15 étant dans la position appropriée.
Dans le cas de fabrication de pièces creu- ses, il est nécessaire de pouvoir mettre la tuyauterie de refoulement en dépression et, dans ce but, on agira sur la vanne à double voie 15 actionnée par le levier 1. 6, de façon à faire communiquer le moule avec le cylinde 14.
La cuve contenant la matière à mouler, ainsi que la pompe et sa tuyauterie de refoulement, étant plongées dans la cuve à huile, la mme température règne dans tout 1'ensemble, supprimant ainsi tout risque de coagulation ou de durcissement de la matière en un point quelconque du circuit.
Par ailleurs, la récupération de la chaleur radiée par les résidus de la combustion peut tre opérée par l'adjonction d'une chemise appropriée à cet objet.
On peut prévoir encore pour l'appareil l'une des variantes décrites ci-dessous :
1"Dans le cas où il est fait usage d'une pompe à mouvement alternatif, à commande manuelle, mécanique ou électrique, se composant d'un cylindre 14 dans lequel circule le piston 19, il. est avantageux de munir cette pompe d'un piston à faible course, notamment lorsqu'il s'agit de mouler de petites pièces et de donner à la vanne 15 la forme d'exécution représentée en fig. 4 qui sera dé- crite en détail plus loin.
2 Si, au lieu d'une pompe alternative, on se sert d'une pompe rotative à débit continu. la vanne 15 aura la forme d'exécution representée en fig. 5, dont la description détaillée est donnée plus loin.
Indépendamment des moyens de chauffage déjà définis précédemment, la matière à mouler peut tre chauffée électriquement ou par tout autre moyen approprié.
Un régulateur de température est, de préférence, installé directement soit sur la cuve à huile, soit sur le bain de sel ou soit encore sur le creuset, suivant, le cas.
Dans le cas de matières susceptibles d'tre moulées au moyen de l'appareil faisant l'objet de l'invention, qui ne sont fluides ou liquides qu'à basse température et durcissent à chaud, le bain d'huile, au lieu d'tre chauffé, sera au contraire soit refroidi, par r exemple par une circulation d'eau froide dans un serpentin placé dans ledit bain, soit réfri- géré suivant l'un quelconque des procédés de réfrigération connus et usuels.
La matière est, dans ce cas, injectée à basse température dans les moules où elle se solidifie, lesdits moules étant chauffés à la tempé- rature convenable, soit par l'application d'une résistance électrique, soit par préchauffage dans un four approprié ou par tout autre moyen approprié.
Il s'ensuit que le moulage en creux de ces produits s'effectue de la mme manière que celui des matières traitées à chaud, c'est à-dire que l. a matière, arrivant en contact avec le moule chauffé, se solidifie partiellement et qu'il est possible, à ce moment, de laisser écouler ou d'aspirer au moyen de la pompe, la matière restée fluide à l'intérieur de l'objet moulé.
On peut traiter de cette façon, notamment les matières plastiques durcissant à chaud, les pâtes à biscuit qui, injectées à froid, sont cuites dans le moule, etc.
La vanne 15, représentée à la fig. 4, est disposée au fond du réservoir 12 (voir la fig. 1) et elle est raccordée au cylindre 14 de la pompe à mouvement alternatif (repères 14 et 19 de la fig. 1) et à la canalisation 24 allant au moule.
Elle se compose d'un corps 29 métallique, par exemple en acier inoxydable, obtenu par moulage, forgeage, estampage ou tout autre procédé de fabrication approprié, et eompre- nant une tige filetée 30 percée diamétrale- ment de canaux 31, 32 et 33, les canaux 32 et 33 étant décalés de 90 par rapport au canal 31, et d'un évidement longitudinal 34 ouvert à l'extrémité inférieure de la tige et débouchant sur la partie latérale de la tige par un canal 35 rigoureusement parallèle au canal 31.
Dans le corps 29 de la vanne sont ménagés, d'une part, un premier canal 36 d'aspiration, se divisant en deux branches dont la premièvre 37, disposée à la partie inférieure du corps, correspond au canal 35 percé dans la tige 30 et dont la seconde, 38, correspond au canal 33 ; d'autre part, un second canal 39, de refoulement, se divise également en deux branches, dont lune, 40, correspond avec le canal 32 percé dans la tige 30, tandis que la seconde, 41, dirigée perpendiculairement à la première, est commandée par un clapet de retenue 42 à bille, placé à la base d'un troisième canal 43 coudé à angle droit pour cor respondre au canal 31, percé dans la tige 30.
Une soupape de sûreté 47, débouchant dans le réservoir 12, est disposée à l'entrée clu canal 39.
Au-delà de la tige 30, le canal 38 est prolongé par un canal 38'raccordé à la canalisation de refoulement 24 ; le canal 40 est prolongé par un canal 40'équipé d'un clapet à bille 44 et d'une soupape de sûreté 45 qui dé- bouche dans le réservoir 12 ; le canal 43 est prolongé en 43'et débouche dans le canal 38' raccordé à la tuyauterie de refoulement 24.
Sur le canal 43'est branchée une cloche à air 46 faisant fonction de chambre d'équilibre.
Le fonctionnement de cette vanne est le suivant : la tige 30 est manoeuvrée par une tige 17 traversant, dans toute sa hauteur, le réservoir 12 et se terminant par une manette 1. 6 disposée à la partie supérieure de l'appareil, de manière à se trouver à la portée de la main de l'opérateur.
Pour le moulage de pièces pleines, la tige 30 est tournée de manière que les canaux 37 et 43 soient en communication, respectivement, avec les canaux 35 et 43'. Dans cette position de la tige, les canaux 38 et 40 sont obturés. La matière fluide se trouvant dans le réservoir 1'est aspirée par la pompe à tra- vers les canaux 34, 35, 37,36 et 13 et refoulée par la mme pompe à travers les canaux 39, 43, 31,43', le clapet à bille 18 se fermant et le clapet à bille 42 se soulevant pour permettre à la matière d'tre refoulée vers la tuyauterie de refoulement 24 à l'extrémité de laquelle est adapté le moule.
Pour le moulage en creux, après avoir procédé comme décrit ci-dessus, la tige 30 est tournée d'un quart de tour (90 ) ; dans cette nouvelle position, les. canaux 37 et 43 sont obturés, tandis que les eanaux 38 et 40 sont t mis en communication, respectivement, avec les canaux 38'et 40'. La pompe continuant à fonctionner, son aspiration se fera sentir par les canaux 38 et 38'et la canalisation 24, dans le moule mme, adapté à l'extrémité de cette dernière canalisation et enlèvera, par conséquent, la partie de matière non encore solidifiée que contient ce moule ;
cette matière pourra ensuite tre refoulée par la pompe par les canaux 39,40 et 40', le clapet 44 et la soupape de sûreté 45, dans le réser- voir 12.
La soupape de sûreté 47, disposée à l'entrée du canal de refoulement 39, a pour but de parer à toute augmentation fortuite de la pression de refoulement. de la matière.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 5, la pompe à mouvement alternatif est remplacée par une pompe à débit continu 48 du type à engrenages . 49 est l'un des engrenages de la pompe ; il est porté par l'axe 50 actionné, par exemple, par un moteur élec- triqne à régime lent ou equipe d'nn reduc- teur de vitesse, non figuré au dessin. Un robinet à quatre voies remplaçant, pomme dit. plus haut, la vanne 15, fait corps avec la pompe à engrenages et il est raccordé à cette dernière par des canaux convenablement disposes. L'ensemble forme par la pompe et le robinet est disposé au bas du réservoir 12 et, par conséquent, plongé complètement dans la matière à mouler.
Ce robinet à quatre voies se compose d'un corps métallique 51, par exemple en acier inoxydable, et d'une tige filetée 52, per cée diamétralement de canaux 53,54 et. 55, les canaux 53 et 55 étant décalés de 90 par rapport au canal 54, et d'un évidement longitu- dinal 56 ouvert à l'extrémité inférieure de la tige 52 et débouchant dans la partie latérale de cette tige par un canal 57 rigoureusement parallèle au canal 54.
Dans le corps du robinet sont ménagés un canal 58 raccorde à la partie inférieure de la chambre d'aspiration de la pompe 48, un canal 59 raccordé à la partie supérieure de la chambre d'aspiration de ladite pompe et deux canaux 60 et 61 raccordés à la chambre de refoulement de la pompe.
Le canal 58 correspond au canal 57 de la tige 52 et permet, pour une position déterminée de cette dernière, de mettre la ehambre d'aspiration de la pompe en communication avec le réservoir 12 contenant la matière fluide.
Le canal 59 correspond au canal 53 percé dans la tige et il est prolongé au-delà de cette dernière par un canal 59'et débouche dans le conduit 62 raccordé à la canalisation de refoulement 24.
Le canal 60 correspond au canal 54 percé dans la tige 52 et il est prolongé au-delà de cette dernière en 60'pour déboucher également dans le conduit 62. Une soupape de Sll- reté 63 est placée dans le canal 60', de manière à déboucher dans le réservoir 12. Enfin, le canal 6l correspond au canal 55 de la tige et il est prolongé en 61-'potier déboucher librement dans le réservoir 12
L'ensemble compose de la pompe 48 et du robinet à quatre voies 51 fonctionne de la manière. suivante :
La tige 52 est manoeuvrable par lintermé- diaire de la tige 17 traversant le réservoir 12 ? dans toute sa hauteur et se terminant par la manette 16 disposée à la partie supérieure de l'appareil.
Pour le moulage de pièces pleines, la tige 52 est tournée de manière que les canaux 58 et 60 soient en communication, respectivement avee les canaux 57 et 60'. Dans cette position de la tige, les canaux 61 et 59 sont obturés.
La matière contenue dans le réservoir 2 est aspirée par la pompe 48 à travers les canaux 56,57,58 et refoulée, par la mme pompe, à travers es canaux 60,54,60', 62 et la tuyauterie de refoulement 24, à l'extrémité de laquelle est adapté le moule, la soupape 63 restant fermée.
Pour le moulage en creux, la tige 52 est tournée d'un quart de tour (9011) ; dans cette nouvelle position, les canaux 58 et 60 sont obturés, tandis que les canaux 59 et 61 sont mis en communication, respeetivement, avee les canaux 59'et 61'.
La pompe 48 fonctionnant sans interrup- tion, son aspiration se fera sentir, après la manoeuvre susdite de la tige, par les canaux 59,53,59'et la canalisation 24, dans le moule adapté à l'extrémité de cette dernière canalisation et enlèvera, par conséquent, la partie de la matière contenue dans le moule qui n'est pas encore solidifiée et qui sera ensuite refoulée par la pompe dans le réservoir 1 2 par les canaux 61,55 et 61'. La soupape de sûreté.
63 a pour effet de parer à toute élévation for tuite de la pression de refoulement de la matière.
L'appareil ainsi décrit convient particulièrement pour le moulage de petits objets en matières thermoplastiques.
La matière plastique déposée dans le réservoir est fondue sous l'action de la chaleur et elle est aspirée par la pompe et refoulée par cette dernière dans un moule extérieur.
Le mme appareil peut tre utilise pour le moulage de produits alimentaires, comme par exemple le chocolat ou autres produits.
Il peut également tre adapté pour la fa brication et le moulage sous pression d'objets en métaux non ferreux tels que : alliages de plomb, d'étain, de zinc et autres. Dans ce cas, le bain d'huile est remplacé par un sel (eya- nure ou autre) permettant d'atteindre la tem- pérature plus élevée nécessaire à la fusion du métal ou de l'alliage à injecter.
Il est, d'autre part, possible de réaliser un appareil basé sur le mme principe, pour l'injection ou moulage sous pression d'objets en laiton, bronze, aluminium et autres métaux non ferreux similaires en remplaçant le réservoir destiné à contenir la matière à mouler, ainsi que la cuve du bain-marie par un creuset en graphite et en munissant l'appareil d'un brûleur muni d'une soufflerie et agissant directement sur le creuset. Ce dernier sera réalisé de manière que la pompe d'injec- tion avee sa tuyauterie de refoulement puisse tre plongée dans la matière en fusion, les pièces métalliques en contact avee cette dernière étant fabriquées en un acier inoxydable résistant aux hautes températures.
Appareu to treat and pressurize a material to be molded for shipment
in at least one mold.
The present invention relates to an apparatus for treating and placing under. pressing a material to be molded, for example a plastic material, a food material or a non-ferrous metal or alloy, with a view to sending it into at least one mold.
According to the invention, this apparatus comprises a suction and pressure pump, a reservoir containing the material to be treated and to be pressurized, a pipe intended to be connected to a mold and a at least two-way valve making it possible to connect the pump either to said reservoir, or to said pipe.
The apparatus can be completely or partially immersed in a water bath, for example an oil bath heated by a gas train, by electric resistances or by any other source of heat.
The water bath can itself be surrounded and supported by an envelope containing the heating means and provided with an air inlet.
The apparatus can also be provided with a temperature regulator.
An embodiment of the apparatus and variations of a detail are shown, schematically and by way of example, in the accompanying drawing.
Fig. 1 is a partial schematic sectional view of the apparatus in the case of the use of a reciprocating pump.
Fig. 2 eil is seen in perspective, in elevation.
Fig. 3 is another partial perspective view, showing the arrangement of a jacket for recovering the heat from the products of combustion.
Fig. 4 shows a sectional elevation of one embodiment of the valve, placed at the bottom of the tank and shown sehematically in FIG. 1, this valve being intended to reverse the direction of the material to be molded in the case where the pump is reciprocating.
Fig. 5 shows a sectional view of another embodiment of the valve which is attached to a rotary pump with continuous movement, the assembly being placed at the bottom of the material reservoir shown in FIG.].
In fig. 1, 2 and 3, the apparatus comprises a casing I which takes the form of a vertical cylinder, constituted by a bent sheet and assembled by any known and appropriate means.
The height of the cylinder is such that, the envelope being placed on the ground, the various maneuvering devices are within reach of the operator. It is provided at its base with two feet 2 and 2 'ensuring its stability during its use: for this purpose, the two feet are angularly separated by approximately 120.
At two-thirds of its height, the casing 1 is pierced with a ring of openings 4 intended to allow the admission of air for a gas train 5 placed at the height of these openings inside the envelope.
This ramp is supplied by a pipe 6 passing through the casing and terminating in a control valve 7 provided with a threaded end 8, through which it can be connected to a gas distribution pipe. On the pipe 6 and outside the device, a socket 28 can be derived allowing a small torch to be connected which can be used to locally heat any point of the device which would be blocked by frozen plastic.
The upper part of the casing carries a duct 9 for its connection to a burnt gas discharge jacket. It is good, in order to avoid excessive draft and prevent the excessively rapid evacuation of the heat developed by the gas train, to lead the duct 9 into a vertical pipe 10 open at its lower part.
In the case where a heat recovery jacket 1 '(see FIG. 3) is provided, this completely envelops the device or at least the heated part of the latter; but this jacket is arranged so as to allow the arrival of the fresh air necessary for the operation of the gas train 6.
At a suitable height, it is fitted with the duct 9 ′ for the evacuation of combustion residues.
Inside the casing 1 and above the gas train 5 is arranged a tank 11, filled with oil and constituting a water bath. The section of this tank is slightly smaller than that of the casing, so as to provide, between it and the latter, sufficient space for the circulation of hot gases. This chamber 11 is equipped with a level tube 24 ′, the upper end of which opens freely to the air and which carries, at its lower part, a drain valve 25 ′.
A temperature regulator, not shown, acting on the gas train 5 supply pipe valve, can be immersed in the level tube'9
In the center of the tank 11 is placed a reservoir 12 intended to receive a plastic material or other material to be molded; a pipe 13 is placed near the bottom of the tank 12 and puts it in communication with the interior part of a cylinder 14, also immersed in the tank 11.
Said pipe 13 is connected, on the one hand, to a double-way valve 15 shown schematically in FIG. 1 and controlled by a lever 16 mounted on a rod 17, on the other hand, to a ball valve 18 placed at the lower part of the cylinder 14 which is the cylinder of a pump.
This valve 15 can be formed, in the case of a reciprocating pump, by the embodiment shown in FIG. 4 and, in the case of a rotary pump, by the embodiment shown in fig. 5. In fig. 1, it is seen that in the cylinder 14 can slide a piston 19 coupled, by means of a connecting rod 20 and a pivot 21, to a lever 3.
The rear end of this lever 3 pivots at a point 22 located on the upper edge of the casing 1. The other end of the lever 3, intended to be gripped by the operator, is provided with a handle 23. The valve 15 is connected to a delivery pipe 24 opening at the top of the apparatus and terminated by an outlet nozzle 27 directing the molten material towards the mold.
In certain cases, in particular during the molding of hollow objects, it is essential, after the elapse of a space of time necessary for the partial solidification of the injected material, to be able to let the excess material, which has remained fluid, flow out, lying in the mold; this operation will be carried out by acting appropriately on the valve 15.
In fact, after delivery and injection of the fluid material into the mold fitted to the nozzle 27, it is necessary, for the purpose referred to above, to cause a certain part of the injected material to flow back; this operation is carried out by making the piston 19 exert an additional stroke, of a determined value. By the vacuum thus created, the plastic or other material, contained in the mold, will be sucked in provided that the valve 15 establishes the pressure. communication between the mold and the cylinder.
The preceding drawing and description make it easy to understand the operation of the apparatus.
The mass of material made fluid under the action of the heat imparted to it by its immersion in the oil bath itself heated by the gas train, is sucked into the cylinder of the pump, by the de- pressure created by the upward stroke of the piston, operated for example by hand, by means of the lever 3 placed at the top of the device, the valve 15 being open in an adequate manner.
During its downward stroke, the piston 19, under the action of the thrust applied by the operator on the lever, discharges the fluid material through the discharge pipe 24 into the mold connected to the end 27 of this last, the valve 15 being in the appropriate position.
In the case of manufacturing hollow parts, it is necessary to be able to put the discharge pipe under vacuum and, for this purpose, we will act on the double-way valve 15 actuated by the lever 1. 6, so as to make communicate the mold with the cylinder 14.
The tank containing the material to be molded, as well as the pump and its delivery pipe, being immersed in the oil tank, the same temperature prevails throughout the whole, thus eliminating any risk of coagulation or hardening of the material in one. any point of the circuit.
Furthermore, the recovery of the heat radiated by the combustion residues can be carried out by adding a jacket suitable for this purpose.
One of the variants described below can also be provided for the device:
1 "In the case where use is made of a reciprocating pump, with manual, mechanical or electric control, consisting of a cylinder 14 in which the piston 19 circulates, it is advantageous to provide this pump with a short stroke piston, especially when it comes to molding small parts and giving the valve 15 the embodiment shown in Fig. 4 which will be described in detail later.
2 If, instead of a reciprocating pump, a continuous flow rotary pump is used. the valve 15 will have the embodiment shown in FIG. 5, the detailed description of which is given below.
Independently of the heating means already defined above, the material to be molded can be heated electrically or by any other suitable means.
A temperature regulator is preferably installed directly either on the oil tank, or on the salt bath or even on the crucible, depending on the case.
In the case of materials capable of being molded by means of the apparatus forming the subject of the invention, which are fluid or liquid only at low temperature and harden when hot, the oil bath, instead of To be heated, will on the contrary be either cooled, for example by circulating cold water in a coil placed in said bath, or refrigerated according to any one of the known and usual refrigeration methods.
The material is, in this case, injected at low temperature into the molds where it solidifies, said molds being heated to the suitable temperature, either by the application of an electrical resistance or by preheating in a suitable oven or by any other appropriate means.
It follows that the intaglio molding of these products is carried out in the same way as that of the heat-treated materials, that is to say that l. the material, coming into contact with the heated mold, partially solidifies and it is possible, at this moment, to let flow or to suck by means of the pump, the material which has remained fluid inside the object mold.
In this way, it is possible to treat, in particular, hot-hardening plastics, cookie doughs which, when cold injected, are baked in the mold, etc.
The valve 15, shown in FIG. 4, is disposed at the bottom of the tank 12 (see FIG. 1) and it is connected to the cylinder 14 of the reciprocating pump (references 14 and 19 of FIG. 1) and to the pipe 24 going to the mold.
It consists of a metal body 29, for example of stainless steel, obtained by casting, forging, stamping or any other suitable manufacturing process, and comprising a threaded rod 30 drilled diametrically with channels 31, 32 and 33. , the channels 32 and 33 being offset by 90 with respect to the channel 31, and a longitudinal recess 34 open at the lower end of the rod and opening onto the lateral part of the rod by a channel 35 strictly parallel to the channel 31 .
In the body 29 of the valve are formed, on the one hand, a first suction channel 36, dividing into two branches, the first 37 of which, arranged in the lower part of the body, corresponds to the channel 35 pierced in the rod 30 and whose second, 38, corresponds to channel 33; on the other hand, a second discharge channel 39 is also divided into two branches, one of which, 40, corresponds with the channel 32 pierced in the rod 30, while the second, 41, directed perpendicular to the first, is controlled by a check valve 42 with ball, placed at the base of a third channel 43 bent at right angles to correspond to the channel 31, drilled in the rod 30.
A safety valve 47, opening into the reservoir 12, is arranged at the inlet of the channel 39.
Beyond the rod 30, the channel 38 is extended by a channel 38 ′ connected to the delivery pipe 24; the channel 40 is extended by a channel 40 'fitted with a ball valve 44 and a safety valve 45 which opens into the reservoir 12; the channel 43 is extended at 43 'and opens into the channel 38' connected to the discharge pipe 24.
An air bell 46 is connected to the channel 43 ′ which functions as a balance chamber.
The operation of this valve is as follows: the rod 30 is operated by a rod 17 passing through, in its entire height, the reservoir 12 and terminating in a handle 1. 6 arranged at the upper part of the device, so as to be within easy reach of the operator.
For the molding of solid parts, the rod 30 is rotated so that the channels 37 and 43 are in communication, respectively, with the channels 35 and 43 '. In this position of the rod, the channels 38 and 40 are closed. The fluid material located in the reservoir 1 ′ is sucked by the pump through the channels 34, 35, 37,36 and 13 and delivered by the same pump through the channels 39, 43, 31,43 ′, the ball valve 18 closing and the ball valve 42 rising to allow the material to be discharged to the discharge pipe 24 at the end of which is fitted the mold.
For the intaglio molding, after having proceeded as described above, the rod 30 is turned a quarter turn (90); in this new position, the. channels 37 and 43 are closed, while the waters 38 and 40 are placed in communication, respectively, with the channels 38 'and 40'. The pump continuing to operate, its suction will be felt through the channels 38 and 38 ′ and the pipe 24, in the mold itself, adapted to the end of the latter pipe and will therefore remove the part of material not yet solidified. what does this mold contain;
this material can then be delivered by the pump through the channels 39, 40 and 40 ', the valve 44 and the safety valve 45, into the reservoir 12.
The safety valve 47, arranged at the inlet of the discharge channel 39, is intended to guard against any accidental increase in the discharge pressure. of the material.
In the embodiment shown in FIG. 5, the reciprocating pump is replaced by a continuous flow pump 48 of the gear type. 49 is one of the gears of the pump; it is carried by the shaft 50 actuated, for example, by an electric motor at low speed or fitted with a speed reducer, not shown in the drawing. A replacement four-way faucet, Apple said. above, the valve 15 is integral with the gear pump and is connected to the latter by suitably arranged channels. The assembly formed by the pump and the valve is disposed at the bottom of the reservoir 12 and, consequently, completely immersed in the material to be molded.
This four-way valve consists of a metal body 51, for example of stainless steel, and a threaded rod 52, pierced diametrically with channels 53, 54 and. 55, the channels 53 and 55 being offset by 90 relative to the channel 54, and a longitudinal recess 56 open at the lower end of the rod 52 and opening into the lateral part of this rod by a channel 57 rigorously parallel to channel 54.
In the body of the valve are formed a channel 58 connecting to the lower part of the suction chamber of the pump 48, a channel 59 connected to the upper part of the suction chamber of said pump and two channels 60 and 61 connected to the pump delivery chamber.
The channel 58 corresponds to the channel 57 of the rod 52 and makes it possible, for a determined position of the latter, to put the suction chamber of the pump in communication with the reservoir 12 containing the fluid material.
The channel 59 corresponds to the channel 53 pierced in the rod and it is extended beyond the latter by a channel 59 ′ and opens into the conduit 62 connected to the delivery pipe 24.
The channel 60 corresponds to the channel 54 drilled in the rod 52 and it is extended beyond the latter by 60 ′ to also open into the conduit 62. A Sll- reté valve 63 is placed in the channel 60 ′, so to open into the reservoir 12. Finally, the channel 61 corresponds to the channel 55 of the rod and it is extended in 61-'potier open freely into the reservoir 12
The assembly consisting of the pump 48 and the four-way valve 51 operates in the manner. next :
The rod 52 can be operated by the intermediary of the rod 17 passing through the reservoir 12? in all its height and ending with the handle 16 arranged at the top of the device.
For the molding of solid parts, the rod 52 is rotated so that the channels 58 and 60 are in communication, respectively with the channels 57 and 60 '. In this position of the rod, the channels 61 and 59 are closed.
The material contained in the reservoir 2 is sucked by the pump 48 through the channels 56,57,58 and discharged, by the same pump, through the channels 60,54,60 ', 62 and the delivery pipe 24, to the end of which the mold is fitted, the valve 63 remaining closed.
For intaglio molding, the rod 52 is turned a quarter turn (9011); in this new position, the channels 58 and 60 are closed, while the channels 59 and 61 are placed in communication, respectively, with the channels 59 'and 61'.
The pump 48 operating without interruption, its suction will be felt, after the aforementioned maneuver of the rod, through the channels 59,53,59 'and the pipe 24, in the mold adapted to the end of this latter pipe and will remove, therefore, the part of the material contained in the mold which is not yet solidified and which will then be forced by the pump into the reservoir 1 2 through the channels 61, 55 and 61 '. The safety valve.
63 has the effect of preventing any drastic rise in the delivery pressure of the material.
The apparatus thus described is particularly suitable for the molding of small objects from thermoplastic materials.
The plastic material deposited in the tank is melted under the action of heat and is sucked by the pump and delivered by the latter into an external mold.
The same apparatus can be used for molding food products, such as, for example, chocolate or other products.
It can also be suitable for the manufacture and die-casting of non-ferrous metal objects such as: alloys of lead, tin, zinc and others. In this case, the oil bath is replaced by a salt (eyane or other) making it possible to reach the higher temperature necessary for the melting of the metal or of the alloy to be injected.
It is, on the other hand, possible to produce an apparatus based on the same principle, for the injection or die-casting of objects made of brass, bronze, aluminum and other similar non-ferrous metals by replacing the reservoir intended to contain the material to be molded, as well as the water bath tank by means of a graphite crucible and by providing the apparatus with a burner fitted with a blower and acting directly on the crucible. The latter will be produced in such a way that the injection pump with its delivery pipe can be immersed in the molten material, the metal parts in contact with the latter being made of a stainless steel resistant to high temperatures.