Appareil pour le moulage par injection de matières plastiques
La présente invention a pour objet un appareil pour le moulage par injection de matières plastiques, telles que le caoutchouc naturel ou synthétique ou autres matériaux et compositions non-métalliques pouvant être moulés.
La présente invention vise à réaliser un appareil pour le moulage par injection de ces matières, qui soit de construction relativement simple et peu coûteuse, tout en permettant une production rapide et économique des articles moulés.
L'appareil pour le moulage par injection faisant l'objet de la présente invention comprend un cylindre chauffé, une vis sans fin pouvant tourner à l'intérieur du cylindre pour l'alimentation et la plastification de la matière qui est introduite dans celui-ci, des éléments de soupape disposés à l'extrémité du cylindre vers laquelle la matière est avancée par ladite vis sans fin, lesdits éléments de soupape étant adaptés à s'ouvrir par engagement avec un moule pour permettre l'injection de la matière dans celui-ci, et il est caractérisé par une table rotative portant au moins deux moules pouvant être présentés successivement aux soupapes du cylindre, et par des moyens permettant d'effectuer le déplacement relatif de la table rotative et du cylindre pour l'actionnement de ladite soupape afin d'effectuer l'injection de la matière dans le moule.
Dans une forme d'exécution de l'objet de l'invention, à l'extrémité antérieure de la vis est montée, une tête de diffuseur présentant des passages étroits dans lesquels on fait passer la matière.
L'injection est effectuée par le mouvement relatif entre la vis sans fin ou hélice et le cylindre. Dans une autre forme d'exécution, la vis sans fin est fixée longitudinalement par rapport au cylindre et l'injection est effectuée par une action de vissage.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une élévation latérale schématique d'une première forme d'exécution de l'appareil pour le moulage de matières plastiques faisant l'objet de l'invention.
La fig. 2 est une élévation latérale en coupe de la tête d'injection de l'appareil montré à la fig. 1.
La fig. 3 est une élévation latérale en coupe d'une partie de la tête d'injection de la fig. 2, à échelle plus grande.
La fig. 4 est une élévation latérale, en partie en coupe, d'une autre forme d'exécution de l'appareil de moulage.
La fig. 5 est une élévation latérale, en partie en coupe d'une tête de diffuseur.
La fig. 6 est une vue frontale d'une tête de diffuseur.
La fig. 7 est une coupe longitudinale d'une variante de la tête d'injection.
La fig. 8 est une élévation latérale d'un appareil de moulage par injection, montrant le mécanisme d'actionnement de la table à moules.
La fig. 9 est une vue en plan de la fig. 8.
En se référant aux fig. 1, 2 et 3, on voit que l'appareil de moulage par injection comprend un châssis 10 sur lequel est montée une table 11 portant une série de moules 12. La table 11 peut tourner autour d'un arbre 14 et est portée par un support 15 pouvant glisser, par exemple sur les galets 15a disposés sur le châssis 10 et déplaçables sur celui-ci au moyen d'un mécanisme approprié, non représenté.
Une tête d'injection 13 est montée également sur le châssis 10 de manière déplaçable et est susceptible d'être actionnée par un piston 16 actionné hydrauliquement ou mécaniquement.
Afin de réaliser une opération de moulage, le support de table 15 est déplacé de manière à amener un moule 12 à venir en engagement avec la tête d'injection 13, après quoi la matière plastique est injectée dans le moule en déplaçant le piston 16. Quand l'opération de moulage est achevée, le piston 16 revient en arrière et le support de table 15 revient à sa position initiale pour permettre à un nouveau moule 12 de venir en alignement avec la tête d'injection 13, en faisant tourner la table 11, les opérations ci-dessus étant alors répétées.
En se reportant aux fig. 2 et 3, la tête d'injection 13 comprend un support 17 monté sur le châssis 10 de manière à pouvoir se déplacer, et soumis à l'action du piston 16. Le support 17 comprend également une enveloppe 18 à l'intérieur de laquelle est montée une extrémité à rebord 19 d'un cylindre 20 adapté à glisser dans l'enveloppe 18. Une vis sans fin 21 est montée de manière à pouvoir tourner dans le cylindre mais est fixe quant au mouvement longitudinal par rapport au support 17.
La vis 21 est entraînée en rotation par un embrayage 22, d'une chaîne ou autre transmission 23, et d'un changement de vitesse 24, à partir d'un moteur 25. Une tête de diffuseur 26 présentant une série de passages étroits est fixée à l'extrémité libre de la vis 21 et s'adapte de manière étroite dans le cylindre 20. Une chambre 27 est ménagée entre la tête de diffuseur 26 et l'extrémité externe du cylindre 20.
Une plaque d'extrémité 20a du cylindre présente une ouverture centrale fermée par un tampon 28 qui porte une soupape 29. Cette dernière comprend une buselure 30 dont l'intérieur communique avec des lumières latérales 31. La buselure 30 porte également une tuyère 32 ayant un alésage central et une forme permettant une connexion avec l'orifice d'admission du moule. L'extrémité opposée de la buselure 30 porte un disque de fermeture 33.
La longueur de la soupape constituée par la buselure 30 dépasse l'épaisseur longitudinale du tampon 28 et la valve est adaptée à glisser dans le tampon, de sorte que dans sa position externe, la sortie de la chambre 27 est fermée et dans sa position interne la matière plastique peut s'écouler à travers les lumières 31 et l'alésage de la buselure lorsque la tuyère 32 vient en engagement avec le tampon 28. Une ouverture 34 aménagée dans le côté du cylindre 20,-permet l'alimentation dans celui-ci de matières premières venant d'une trémie 35. Le cylindre 20 est pourvu de réchauffeurs cylindriques indiqués en 36, 37, 38 et 39, de préférence du type à résistance électrique.
Pour exécuter une opération de moulage, le moteur 25 est démarré et l'embrayage 22 est embrayé pour actionner la vis sans fin 21.
Cette dernière peut tourner par exemple à une vitesse de 100 à 300 tours par minute et a une longueur qui correspond à environ huit fois son diamètre. La matière première qui peut se trouver à l'état de poudre, de grains, de cubes, de pâte ou dans un autre état approprié, est introduite dans la trémie 35 et pénètre dans l'espace compris entre le cylindre 20 et la vis 21. La matière avance grâce à la vis sans fin et est mélangée et plastifiée entre la vis et la paroi du cylindre à mesure qu'elle avance vers la tête de diffuseur 26. Sur la dernière partie de son trajet, la matière est chauffée par les réchauffeurs. La matière est forcée à travers les passages étroits de la tête de diffuseur 26 et pénètre dans la chambre 27.
A mesure que cette dernière se remplit, la pression de la matière qui s'y trouve fait déplacer le cylindre 20 dans sa position d'extrême gauche comme montré à la fig. 3, le rebord 19 s'appuyant alors contre la paroi de gauche de l'enveloppe 18. Dans cette position, la tuyère 32 vient en engagement avec l'orifice du moule 12 et se déplace vers la droite comme montré dans les figures de telle sorte que l'ouverture de la soupape vienne se mettre en communication avec la chambre 27 par les lumières 31. A ce moment, la vis 21 est déconnectée de l'actionnement moteur par un mécanisme approprié qui libère l'embrayage 22 et le piston 16 vers la gauche, en déplaçant ainsi la tête d'injection 13 vers la gauche.
Puisque le cylindre 20 reste fixe après son engagement avec le moule, la vis 21 et l'enveloppe 18 sont déplacées vers la gauche en provoquant la compression de la matière plastifiée dans la chambre 27 et son entrée forcée dans le moule, la soupape étant déplacée dans le cylindre pendant que la tête de diffuseur s'approche de l'extrémité de celui-ci. La tête-de diffuseur agit ainsi à la manière d'un piston pour injecter la matière plastifiée dans le moule. Lorsque la quantité de matière requise a été injectée dans le moule, un mouvement en direction opposée. est amorcé par un mécanisme automatique non représenté produisant le retour vers la droite du piston ou poussoir 16 qui entraîne l'enveloppe 18 et la vis 21, le cylindre 20 restant fixe jusqu'à ce que le rebord vienne en engagement avec la paroi antérieure de l'enveloppe 18.
Un nouveau mouvement du piston 16 effectue alors le retrait du cylindre 20. Pendant ces mouvements, la tête de diffuseur 26 est retirée dans le cylindre 20 en laissant la chambre 27 libre pour la réception d'une nouvelle quantité de matière fluide ou plastifiée, la valve 29 étant alors fermée. Le cycle d'opérations pour une nouvelle injection dans le moule recommence alors.
Dans une autre forme d'exécution de l'appareil illustrée aux fig. 4, 5 et 6, ce dernier comprend une tête d'injection 13 qui peut être semblable à celle précédemment décrite, excepté qu'elle est fixe par rapport au châssis 10.
Un moule formé de deux parties 12 et 12a est monté à déplacement sur le châssis 10. Le moule comprenant les deux parties 12 et 12a est monté sur deux plaques ou supports 40 et 41. Une plaque 42 porte un bélier 43 pour fermer le moule. L'assemblage de plaques est monté sur des glissières 44 et 45 et peut se déplacer sur le châssis 11. Une plaque d'appui 46 est fixée au châssis 10 et porte un bélier d'injection 47. Les parties de moule 12 et 12a sont situées sur les plaques 40 et 41 et peuvent être fermées ensemble en faisant fonctionner le bélier 43, et de cette manière les plaques ou supports 40, 41 deviennent en fait une seule unité. Cet assemblage, se déplace sur le châssis 10 sous l'action du bélier 47, et l'assemblage et le moule sont ainsi déplacés pour venir engager la tête d'injection 13.
La tête d'injection 13 est semblable à la tête d'injection précédemment décrite et présente une vis sans fin ou hélice 21 fixée longitudinalement, et un cylindre 20 susceptible de se déplacer longitudinalement par rapport à la vis sans fin. Si on le désire cependant,
I'arrangement peut être modifié de telle manière que le cylindre soit fixe, et la vis sans fin reçoit alors un mouvement longitudinal de translation en même temps qu'une rotation.
Les moyens d'actionnement de la vis 21 comprennent un embrayage 22 qui est également adapté à agir comme dispositif de sécurité pour limiter le couple moteur, et peut comprendre également des éléments de renversement de direction de n'importe quel type, actionnés par des moyens mécaniques, électriques, ou autres.
Une tête de diffuseur 26 est montée sur l'extrémité antérieure de la vis 21 et peut se présenter comme décrit dans l'exemple précédent. Dans une variante cependant, la tête de diffuseur peut être munie de soupapes d'arrêt, comme illustré aux fig. 5 et 6. La tête de diffuseur comprend un bloc cylindrique 26 s'adaptant de manière étroite dans le cylindre 20 et présentant des passages étroits 48 formés dans sa périphérie. Une lame 49 est placée devant chaque passage et est montée à pivotement en 50 de manière à agir comme soupape à volet. Lorsque la matière plastique est comprimée pour être injectée dans le moule, les soupapes 49 s'ouvrent autour de leur point de pivotement 50 pour permettre la compression de la matière dans les passages 48.
S'il y a une pression excessive dans la chambre de compression 27, les soupapes fermeront les passages et empêcheront le mouvement en direction opposée de la matière. D'autres types de soupapes d'arrêt peuvent être prévues comme décrit dans le brevet suisse No 331627.
La fig. 7 représente une variante du cylindre de la tête d'injection décrite précédemment. Une vis sans fin d'alimentation et plastification 51 est montée à rotation dans un cylindre d'injection 52 présentant des moyens de chauffage 53 situés de préférence près de son extrémité antérieure. Des moyens appropriés (non représentés) sont prévus pour actionner la vis sans fin qui est montée de manière à ne pas pouvoir se déplacer longitudinalement par rapport au cylindre. La matière, contenue dans une trémie 55, est introduite dans l'espace compris entre la vis et le cylindre à travers une ouverture 54 située vers la partie postérieure de ce cylindre. Une tête de diffuseur 56 est montée sur l'extrémité antérieure de la vis sans fin et présente à sa périphérie des chenaux étroits 57. Ces chenaux peuvent présenter toute forme désirée.
L'extrémité antérieure du cylindre est fermée par un couvercle 58 dans lequel est fixé un tampon 59 ayant un alésage central dans lequel peut glisser une soupape ayant une tuyère 60 et un disque de fermeture 61. La pression de la matière poussée vers l'avant par la vis 51 maintient la soupape fermée, comme montré dans la fig. 7. En amenant un moule en engagement avec la tuyère 60 comme décrit ci-après, la soupape est déplacée vers l'intérieur de sorte que la matière peut être injectée dans le moule. La vis 51 est à pas gros et tourne à une vitesse élevée, de sorte que la matière fluide ou fortement plastifiée est alimentée dans la soupape à une pression relativement basse.
La vis peut être actionnée par tous moyens appropriés, mais de préférence la transmission du moteur comprend un embrayage adapté à limiter également le couple moteur, et des organes de renversement de la direction d'actionnement. L'arrangement est tel que l'actionnement peut être arrêté ou renversé à tout moment.
En se reportant aux fig. 8 et 9, la tête d'injection est portée par un châssis 62 portant également une table 63 qui supporte au moins deux moules 64. Ces moules peuvent être de tout type approprié et peuvent comprendre des noyaux. La table 63 a généralement une forme circulaire et peut pivoter sur un coussinet central 65 fixé sur un chariot mobile 66, la table étant supportée par celui-ci au moyen de galets 67. Le chariot 66 peut se déplacer vers la tête d'injection et s'éloigner de celle-ci sur des galets 68, des moyens de guidage longitudinal étant prévus, si nécessaire.
Le déplacement et la rotation de la table 63 se font par un levier à main 69 (fig. 9) monté sur un arbre 70, qui produit I'actionnement par l'intermédiaire d'une roue d'engrenage 71, d'une roue d'engrenage plus grande 72 portant une paire de bras 73 ayant une cheville 74 et constituant une manivelle. Une bielle 75 comprenant une lanterne de serrage réglable 76 connecte la cheville 74 avec une cheville 77 montée sur le chariot 66. Une crémaillère circulaire 78 est fixée à la partie inférieure de la table 63 et présente un nombre approprié de dents 79 correspondant au nombre de moules montés sur la table. Un verrou à ressort 80 est monté à pivotement sur le châssis 62 en position permettant l'engagement des dents de la crémaillère.
L'actionnement du levier à main 69 dans une direction actionne les bras de manivelle 73 pour tirer le chariot 66 et la table 63 vers la tête d'injection et la verrouille en position avec l'orifice d'injection du moule venant en engagement avec la tuyère 60 pour ouvrir celle-ci, de sorte que la matière s'écoule dans le moule sous une pression basse fournie par la vis sans fin 51. Pendant ce déplacement de la table, la crémaillère 78 est éloignée du verrou 80 d'une distance suffisanté pour permettre à ce dernier de passer sur le flanc de la dent suivante. Lorsque l'opération de moulage par injection est achevée, le levier à main 69 est déplacé dans la direction opposée pour ramener le chariot 66 et la table à leur position initiale.
Puisque le verrou 80 a été auparavant amené en engagement avec la dent suivante, ce mouvement de retour produit la rotation de la table autour de son axe d'un angle tel que le moule suivant vienne en alignement avec la tête d'injection. Afin d'assurer l'alignement correct, un plongeur à ressort (non représenté) peut être prévu afin d'assurer le placement angulaire exact de la table.
Lorsque la vitesse de rotation de la vis d'alimentation 51 a été choisie, elle peut en général rester constante pour chacune d'une série d'opérations d'injection, de sorte que la durée du remplissage du moule dépendra du volume de l'article moulé. Dès qu'un moule a été rempli, I'actionnement de la vis d'alimentation est interrompu et la table de moulage est retirée, de sorte que la soupape de la tête d'injection se ferme sous la pression résiduaire et empêche toute sortie intempestive de matière entre les injections successives, Chaque moule rempli est ouvert à un moment approprié et l'article moulé refroidi est enlevé, après quoi le moule est à nouveau fermé. La production d'articles moulés peut ainsi se faire à une vitesse rapide. Puisqu'on emploie des pressions relativement basses, la plupart des parties de l'appareil pourront être formées en métal ou alliage léger.
De plus, il est évident que dans l'appareil décrit la production en série des articles moulés n'est pas retardée par le fait d'attendre le refroidissement des moules, puisque ceux-ci peuvent être vidés ou enlevés à tout moment approprié pendant le remplissage d'autres moules.
Il est bien entendu que la table rotative à moules décrite dans les exemples précédents peut être employée avec n'importe lequel des cylindres à injecter décrits dans le brevet suisse No 331627. De même, si on le désire, la profondeur du filetage de la vis sans fin peut être plus grande à l'extrémité antérieure et décroître progressivement vers l'autre extrémité.
Cela facilite l'alimentation et la plastification de la matière.
L'appareil décrit et représenté est adapté au moulage de matières pouvant être moulées par injection, telles que du caoutchouc, matières analogues au caoutchouc, matières plastiques organiques, notamment les matières plastiques polyvinyliques, telles que le chlorure de polyvinyle plastifié, ou analogues.
Apparatus for injection molding of plastics
The present invention relates to an apparatus for the injection molding of plastics, such as natural or synthetic rubber or other non-metallic materials and compositions which can be molded.
The present invention aims to provide an apparatus for the injection molding of these materials which is of relatively simple and inexpensive construction, while allowing rapid and economical production of the molded articles.
The injection molding apparatus according to the present invention comprises a heated cylinder, an endless screw rotatable inside the cylinder for feeding and plasticizing the material which is introduced therein. , valve elements disposed at the end of the cylinder towards which material is advanced by said worm screw, said valve elements being adapted to open by engagement with a mold to allow injection of material therein. ci, and it is characterized by a rotary table carrying at least two molds which can be presented successively to the valves of the cylinder, and by means allowing the relative displacement of the rotary table and of the cylinder for the actuation of said valve in order to to inject the material into the mold.
In one embodiment of the object of the invention, at the anterior end of the screw is mounted a diffuser head having narrow passages through which the material is passed.
Injection is performed by the relative movement between the worm or propeller and the cylinder. In another embodiment, the worm is fixed longitudinally with respect to the cylinder and the injection is effected by a screwing action.
The appended drawing represents, by way of example, some embodiments of the object of the invention.
Fig. 1 is a schematic side elevation of a first embodiment of the apparatus for molding plastics subject of the invention.
Fig. 2 is a sectional side elevation of the injection head of the apparatus shown in FIG. 1.
Fig. 3 is a sectional side elevation of a portion of the injection head of FIG. 2, on a larger scale.
Fig. 4 is a side elevation, partly in section, of another embodiment of the molding apparatus.
Fig. 5 is a side elevation, partly in section, of a diffuser head.
Fig. 6 is a front view of a diffuser head.
Fig. 7 is a longitudinal section of a variant of the injection head.
Fig. 8 is a side elevation of an injection molding apparatus, showing the actuating mechanism of the mold table.
Fig. 9 is a plan view of FIG. 8.
Referring to Figs. 1, 2 and 3, it is seen that the injection molding apparatus comprises a frame 10 on which is mounted a table 11 carrying a series of molds 12. The table 11 can rotate around a shaft 14 and is carried by a support 15 being able to slide, for example on the rollers 15a arranged on the frame 10 and movable on the latter by means of a suitable mechanism, not shown.
An injection head 13 is also mounted on the frame 10 in a displaceable manner and is capable of being actuated by a piston 16 actuated hydraulically or mechanically.
In order to perform a molding operation, the table support 15 is moved so as to cause a mold 12 to come into engagement with the injection head 13, after which the plastic material is injected into the mold by moving the piston 16. When the molding operation is completed, the piston 16 moves back and the table support 15 returns to its original position to allow a new mold 12 to come into alignment with the injection head 13, by rotating the table. 11, the above operations then being repeated.
Referring to fig. 2 and 3, the injection head 13 comprises a support 17 mounted on the frame 10 so as to be able to move, and subjected to the action of the piston 16. The support 17 also comprises a casing 18 inside which is mounted a flanged end 19 of a cylinder 20 adapted to slide in the casing 18. A worm 21 is mounted so as to be able to turn in the cylinder but is fixed as to the longitudinal movement relative to the support 17.
The screw 21 is rotated by a clutch 22, a chain or other transmission 23, and a gearshift 24, from a motor 25. A diffuser head 26 having a series of narrow passages is attached to the free end of the screw 21 and fits tightly into the cylinder 20. A chamber 27 is provided between the diffuser head 26 and the outer end of the cylinder 20.
An end plate 20a of the cylinder has a central opening closed by a plug 28 which carries a valve 29. The latter comprises a nozzle 30 the interior of which communicates with side openings 31. The nozzle 30 also carries a nozzle 32 having a nozzle 32. central bore and shape allowing connection to the mold inlet port. The opposite end of the nozzle 30 carries a closure disc 33.
The length of the valve formed by the nozzle 30 exceeds the longitudinal thickness of the plug 28 and the valve is adapted to slide in the plug, so that in its external position, the outlet of the chamber 27 is closed and in its internal position. the plastic material can flow through the openings 31 and the nozzle bore when the nozzle 32 engages the plug 28. An opening 34 provided in the side of the cylinder 20, allows the supply to it. Ci of raw materials coming from a hopper 35. The cylinder 20 is provided with cylindrical heaters indicated at 36, 37, 38 and 39, preferably of the electric resistance type.
To perform a molding operation, the motor 25 is started and the clutch 22 is engaged to actuate the worm 21.
The latter can rotate for example at a speed of 100 to 300 revolutions per minute and has a length which corresponds to approximately eight times its diameter. The raw material which may be in the state of powder, grains, cubes, paste or in another suitable state, is introduced into the hopper 35 and enters the space between the cylinder 20 and the screw 21 The material advances through the worm and is mixed and plasticized between the screw and the cylinder wall as it advances toward the diffuser head 26. On the last part of its path, the material is heated by the screws. heaters. Material is forced through the narrow passages of diffuser head 26 and enters chamber 27.
As the latter fills up, the pressure of the material therein causes cylinder 20 to move to its far left position as shown in FIG. 3, the rim 19 then resting against the left wall of the casing 18. In this position, the nozzle 32 engages with the orifice of the mold 12 and moves to the right as shown in the figures of such. so that the opening of the valve comes into communication with the chamber 27 through the slots 31. At this moment, the screw 21 is disconnected from the engine actuation by an appropriate mechanism which releases the clutch 22 and the piston 16 to the left, thereby moving the injection head 13 to the left.
Since cylinder 20 remains stationary after its engagement with the mold, screw 21 and shell 18 are moved to the left causing the plasticized material to be compressed in chamber 27 and forced into the mold with the valve being moved. in the cylinder as the diffuser head approaches the end of the cylinder. The diffuser head thus acts like a piston to inject the plasticized material into the mold. When the required amount of material has been injected into the mold, movement in the opposite direction. is initiated by an automatic mechanism not shown producing the return to the right of the piston or pusher 16 which drives the casing 18 and the screw 21, the cylinder 20 remaining fixed until the flange comes into engagement with the front wall of envelope 18.
A new movement of the piston 16 then effect the withdrawal of the cylinder 20. During these movements, the diffuser head 26 is withdrawn in the cylinder 20 leaving the chamber 27 free for the reception of a new quantity of fluid or plasticized material, the valve 29 then being closed. The cycle of operations for a new injection into the mold then begins again.
In another embodiment of the apparatus illustrated in FIGS. 4, 5 and 6, the latter comprises an injection head 13 which may be similar to that previously described, except that it is fixed relative to the frame 10.
A mold formed of two parts 12 and 12a is mounted to move on the frame 10. The mold comprising the two parts 12 and 12a is mounted on two plates or supports 40 and 41. A plate 42 carries a ram 43 to close the mold. The plate assembly is mounted on slides 44 and 45 and can move on the frame 11. A backing plate 46 is fixed to the frame 10 and carries an injection ram 47. The mold parts 12 and 12a are located on the plates 40 and 41 and can be closed together by operating the ram 43, and in this way the plates or supports 40, 41 in fact become one unit. This assembly moves on the frame 10 under the action of the ram 47, and the assembly and the mold are thus moved to engage the injection head 13.
The injection head 13 is similar to the injection head described above and has a worm or propeller 21 fixed longitudinally, and a cylinder 20 capable of moving longitudinally relative to the worm. If desired however,
The arrangement can be modified so that the cylinder is fixed, and the worm then receives a longitudinal translational movement at the same time as a rotation.
The means for actuating the screw 21 comprise a clutch 22 which is also adapted to act as a safety device to limit the engine torque, and can also include direction reversal elements of any type, actuated by means mechanical, electrical, or others.
A diffuser head 26 is mounted on the front end of the screw 21 and can be presented as described in the previous example. In a variant, however, the diffuser head may be provided with shut-off valves, as illustrated in figs. 5 and 6. The diffuser head comprises a cylindrical block 26 which fits tightly into the cylinder 20 and has narrow passages 48 formed in its periphery. A blade 49 is placed in front of each passage and is pivotally mounted at 50 so as to act as a shutter valve. As the plastic material is compressed for injection into the mold, the valves 49 open around their pivot point 50 to allow compression of the material in the passages 48.
If there is excessive pressure in the compression chamber 27, the valves will close the passages and prevent the opposite direction movement of the material. Other types of shut-off valves can be provided as described in Swiss Patent No. 331627.
Fig. 7 shows a variant of the cylinder of the injection head described above. A feed and plasticization worm 51 is rotatably mounted in an injection cylinder 52 having heating means 53 preferably located near its front end. Appropriate means (not shown) are provided for actuating the endless screw which is mounted so as not to be able to move longitudinally relative to the cylinder. The material, contained in a hopper 55, is introduced into the space between the screw and the cylinder through an opening 54 located towards the rear part of this cylinder. A diffuser head 56 is mounted on the front end of the worm and has narrow channels 57 at its periphery. These channels can have any desired shape.
The front end of the cylinder is closed by a cover 58 in which is fixed a plug 59 having a central bore in which can slide a valve having a nozzle 60 and a closing disc 61. The pressure of the material pushed forward by screw 51 keeps the valve closed, as shown in fig. 7. By bringing a mold into engagement with the nozzle 60 as described below, the valve is moved inwardly so that material can be injected into the mold. Screw 51 is coarse pitch and rotates at a high speed, so that fluid or highly plasticized material is fed into the valve at relatively low pressure.
The screw can be actuated by any suitable means, but preferably the engine transmission comprises a clutch adapted to also limit the engine torque, and members for reversing the direction of actuation. The arrangement is such that the actuation can be stopped or reversed at any time.
Referring to fig. 8 and 9, the injection head is carried by a frame 62 also carrying a table 63 which supports at least two molds 64. These molds can be of any suitable type and can include cores. The table 63 is generally circular in shape and can pivot on a central pad 65 fixed to a movable carriage 66, the table being supported by the latter by means of rollers 67. The carriage 66 can move towards the injection head and move away from it on rollers 68, longitudinal guide means being provided, if necessary.
The displacement and the rotation of the table 63 is effected by a hand lever 69 (fig. 9) mounted on a shaft 70, which produces the actuation by means of a gear wheel 71, a wheel. larger gear 72 carrying a pair of arms 73 having a pin 74 and constituting a crank. A connecting rod 75 including an adjustable clamping lantern 76 connects the pin 74 with a pin 77 mounted on the carriage 66. A circular rack 78 is attached to the lower part of the table 63 and has an appropriate number of teeth 79 corresponding to the number of mussels mounted on the table. A spring latch 80 is pivotally mounted on the frame 62 in position allowing engagement of the teeth of the rack.
Actuation of the hand lever 69 in one direction operates the crank arms 73 to pull the carriage 66 and table 63 toward the injection head and lock it in position with the injection port of the mold engaging with it. the nozzle 60 to open the latter, so that the material flows into the mold under a low pressure supplied by the worm 51. During this movement of the table, the rack 78 is moved away from the latch 80 by a sufficient distance to allow the latter to pass over the flank of the next tooth. When the injection molding operation is completed, the hand lever 69 is moved in the opposite direction to return the carriage 66 and the table to their original position.
Since the latch 80 was previously brought into engagement with the next tooth, this return movement causes the table to rotate about its axis at an angle such that the next mold comes into alignment with the injection head. In order to ensure correct alignment, a spring loaded plunger (not shown) may be provided to ensure exact angular placement of the table.
When the speed of rotation of the feed screw 51 has been chosen, it can generally remain constant for each of a series of injection operations, so that the duration of the filling of the mold will depend on the volume of the injection. molded article. As soon as a mold has been filled, the actuation of the feed screw is interrupted and the mold table is withdrawn, so that the valve of the injection head closes under the residual pressure and prevents any untimely exit. of material between successive injections. Each filled mold is opened at an appropriate time and the cooled molded article is removed, after which the mold is closed again. The production of molded articles can thus be done at a rapid rate. Since relatively low pressures are employed, most parts of the apparatus could be formed from metal or light alloy.
In addition, it is evident that in the apparatus described the mass production of the molded articles is not delayed by waiting for the molds to cool, since these can be emptied or removed at any suitable time during the process. filling other molds.
Of course, the rotary mold table described in the previous examples can be used with any of the injection cylinders described in Swiss Patent No. 331627. Likewise, if desired, the depth of the screw thread endless may be larger at the anterior end and gradually decrease towards the other end.
This facilitates the feeding and plasticization of the material.
The apparatus described and shown is suitable for molding injection moldable materials, such as rubber, rubber-like materials, organic plastics, especially polyvinyl plastics, such as plasticized polyvinyl chloride, or the like.