Procédé pour la fabrication de pièces moulées en matière plastique injectée
et machine pour la mise en oeuvre du procédé
La présente invention a pour objet un procédé et une machine pour la réalisation de pièces moulées à partir d'une matière thermoplastique, thermodurcissable, élastomère ou autre, convenablement injectée à l'intérieur d'un moule ouvrant.
Le procédé de moulage suivant l'invention a plus spécialement pour but d'éviter sur les pièces obtenues la présence de bavures correspondant au plan de fermeture du moule et aux canaux ou points d'injection.
A titre d'exemple non limitatif d'application d'un tel procédé, on citera le cas des joints toriques d'étanchéité constitués en caoutchouc ou en matière synthétique.
Le procédé suivant l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste à remplir la cavité d'un moule à travers des passages qui, à leurs points de jonction avec ladite cavité sont agencés de façon à tre découverts lors d'une première phase de fermeture incomplète des deux parties du moule et au contraire à tre obturés de manière étanche lors de la seconde phase correspondant au verrouillage desdites parties.
La machine, suivant l'invention, est caractérisée en ce qu'un mécanisme de fermeture associé aux deux part ties ouvrables dudit moule comprend des moyens déterminant une phase de fermeture incomplète, pour laquelle lesdites parties ne sont pas au contact l'une de l'autre et une phase de fermeture complète ou de verrouillage, pour laquelle ces parties sont appliquées l'une contre l'autre en assurant l'étanchéité totale du moule.
Le dessin annexé montre, à titre d'exemples, plusieurs formes de réalisation de la machine suivant l'in Invention:
la fig. 1 est une coupe verticale partielle d'une première forme de réalisation;
les fig. 2 et 3 sont des coupes partielles à plus grande échelle illustrant schématiquement le fonctionnement de la machine suivant la fig. 1;
la fig. 4 est une section méridienne de la pièce obtenue;
la fig. 5 est une coupe verticale à plus petite échelle montrant l'ensemble de la presse associée à la machine suivant la fig. 1 ;
la fig. 6 est une coupe verticale analogue à celle de la fig. 1, mais correspondant à une machine destinée à la réalisation simultanée de plusieurs pièces moulées
la fig. 7 est une coupe d'une variante de la fig. 6;
la fig. 8 est une coupe horizontale suivant la ligne
VIII-VIII de la fig. 7
la fig. 9 est une coupe verticale partielle d'une autre forme de réalisation de la machine suivant l'invention;
les fig. 10 et 1 1 sont des coupes de détail suivant les lignes X-X et XI-XI de la fig. 9.
Le sommier supérieur 1 (fig. 1) fixe d'une machine de moulage supporte la partie 2 du moule, laquelle est pourvue de moyens de chauffage 3 (il peut s'agir de tout dispositif chauffant approprié). Entre le sommier 1 et la partie 2 se trouve une plaque 4 en matière isolante. Ce sommier 1 est traversé par un cylindre 5 à l'intérieur duquel se déplace un piston 6.
Le plateau mobile 7 de la machine porte de la mme manière une plaque isolante 8 sur laquelle est fixée la partie inférieure 9 du moule, chauffée par des moyens 10. La partie 9 lest munie d'un éjecteur catral 11, dis- posé en vis-à-vis du canal d'injection 12 dans la partie supérieure 2. Cette partie 9 est en outre solidaire d'une ceinture annulaire 13, engagée à force sur une portée cylindrique correspondante; cette ceinture 13 dépasse au-dessus de la partie 2 de manière à s'engager à jeu aussi réduit que possible dans une portée annulaire prévue à cet effet sur la partie supérieure 2 du moule.
Enfin entre les deux parties 2 et 9 du moule sont placées deux cales 14 dont l'une des faces (la face inférieure dans l'exemple) est oblique de façon à agir à la manière de coins. Ces deux cales 14 sont associées à des moyens propres à assurer leur déplacement horizontal dans les deux sens.
Comme montré à la fig. 2 la cavité du moule 15 est pratiquée pour moitié dans l'une et l'autre des deux parties 2 et 9 du moule. La portée de jonction de ces deux parties 2 et 9 est concentrée sur deux faces annulaires 16 et 16'. de largeur radiale très réduite, disposées de part et d'autre de la cavité 15. Le canal axial 12 communique par ailleurs avec une dépression annulaire 17 ménagée dans la partie inférieure 9 et qui se trouve ainsi partagée par les faces 16 et 16' et par la cavité 15 en deux zones concentriques 17 et 17'.
Le fonctionnement de la machine est le suivant:
Préalablement à la fermeture du moule 2-9, les deux cales 14 sont commandées de façon à ce qu'elles s'opposent à la fermeture totale du moule. Le plateau mobile 7 s'élève ensuite jusqu'à la position (fig. 3) pour laquelle les cales 14 obligent les parties 2 et 9 du moule à conserver un certain écartement réciproque, cet écartement étant très faible. Si l'on manoeuvre le dispositif d'injection (fig. 3), la matière plastique emplit le canal axial l2 et la dépression annulaire 17 et, par l'interstice ménagé entre les deux faces en viFà-vis des deux parties du moule correspondant aux portées 16 et 16', pénètre dans la cavité 15 et la dépression 17'; la ceinture 13 s'oppose par contre à tout débordement.
Les cales 14 sont ensuite déplacées de façon à obtenir la fermeture complète du moule (fig. 2). La matière plastique est ainsi chassée des portées 16 et 16', la cavité 15 et les dépressions 17 et 17' restant remplies. La matière plastique, supposée tre du caoutchouc, peut se vulcaniser et les deux parties 2 et 9 sont finalement séparées. La carotte formée dans le canal axial 12 et le disque correspondant à la dépression 17 peuvent tre extraits, ainsi que la pièce moulée et l'anneau de garde correspondant à la dépression 17'. On obtient de cette manière une pièce moulée A (fig. 4) qui ne comporte aucune bavure et qui ne nécessite en conséquence aucune opération d'ébavurage ni de finition.
Dans la presse (fig. 5) chaque cale mobile 14 est solidaire d'une tige 18 engagée à travers un petit bâti 19 solidaire de la partie supérieure fixe 2 du moule. Cette tige 18 porte en bout un piston 20, monté à coulissement dans un cylindre 21 solidaire du bâti 19. Le vérin 20-21 permet d'assurer la commande convenable de la cale 14 considérée, les deux cales peuvent tre actionnées au moyen de deux vérins distincts ou d'un vérin unique. La fermeture du moule est par ailleurs opérée au moyen d'un vérin d'approche 22-23, le fond du cylindre 23 étant articulé en 23a au bâti fixe de la presse.
La tige solidaire du piston mobile 22 porte un axe d'articulation 24 sur lequel s'articulent d'une part une biellette 25 attelée au plateau mobile 7, d'autre part une bielle 26. eUe-mme attelée au cylindre mobile 27 d'un vérin de verrouillage 27-28. Le vérin 22-23 fonctionne à la manière d'un vérin d'approche propre à assurer la fermeture partielle du moule, les cales 14 s'opposant à la fermeture totale de celui-ci en vue de l'injection et du remplissage de la cavité de moulage. Après actionnement des vérins 21-20 associés aux cales 14, le vérin 27-28 réalise la fermeture totale du moule et son verrouillage.
La fig. 6 montre l'application du procédé à la réalisation simultanée de plusieurs pièces moulées, constituées par des joints d'étanchéité en tores de caoutchouc.
Le canal axial 29 relié au fond du cylindre 6 communique à travers des canaux radiaux 30 avec une série de canaux verticaux élémentaires 31, chacun desdits canaux 31 alimentant une cavité individuelle 15 (fig. 1). Dans cette forme de réalisation, chaque cavité est entourée par une bague ou ceinture 32, correspondant à la ceinture 13 (fig. 1).
Les fig. 7 et 8 illustrent une variante destinée à la réalisation simultanée de deux pièces moulées. L'alimentation des deux cavités 15 est opérée par un canal axial 33 unique dont la base communique latéralement, à travers des ouvertures pratiquées à cet effet dans les deux ceintures 34, avec chacune desdites empreintes.
Afin de diminuer la valeur du disque central ou toile, au centre de chaque empreinte 15. se trouve un noyau 35 solidaire de la partie supérieure 2 du moule et propre à s'engager de manière étanche à l'intérieur d'une dépression correspondante ménagée dans la partie inférieure 9. Les portées 16 et 16' (fig. 8) limitent les empreintes 15 et évitent en conséquence toute bavure d'injection. On peut avoir un nombre quelconque de cavités de moule.
Dans la variante des fig. 9 à 11, les deux parties 2 et 9 du moule sont directement agencées de manière à déterminer un noyau 9a au centre de chaque empreinte de moulage 15 et un ceinturage 9b autour de celle-ci, les reliefs correspondant aux éléments 9a et 9b s'engageant à jeu réduit dans des dépressions ménagées à cet effet dans la partie supérieure 2. L'alimentation des différentes cavités est opérée par un canal axial 36 et une série de canaux radiaux individuels 37, constitués chacun par le fond d'une creusure pratiquée radialement dans la partie inférieure 2 du moule, la paroi supérieure de ce canal étant constituée par la face inférieure d'une clavette 38 solidaire de la partie 2 et engagée à coulissement étanche dans la creusure lors de la fermeture du moule.
REVENDICATIONS
I. Procédé pour la fabrication de pièces moulées en matière plastique injectée, caractérisé en ce qu'il consiste à remplir la cavité d'un moule à travers des passages qui, à leurs points de jonction avec ladite cavité sont agencés de façon à tre découverts lors d'une première phase de fermeture incomplète des deux parties du moule et au contraire à tre obturés de manière étanche lors de la seconde phase correspondant au verrouillage desdites parties.
Process for the manufacture of molded parts from injected plastic
and machine for implementing the method
The present invention relates to a method and a machine for producing molded parts from a thermoplastic, thermosetting, elastomeric or other material, suitably injected inside an opening mold.
The purpose of the molding process according to the invention is more especially to avoid on the parts obtained the presence of burrs corresponding to the closing plane of the mold and to the channels or injection points.
By way of non-limiting example of the application of such a method, mention will be made of the case of sealing O-rings made of rubber or of synthetic material.
The method according to the invention is characterized in that it consists in filling the cavity of a mold through passages which, at their points of junction with said cavity are arranged so as to be uncovered during a first phase of incomplete closure of the two parts of the mold and, on the contrary, to be sealed off during the second phase corresponding to the locking of said parts.
The machine according to the invention is characterized in that a closing mechanism associated with the two openable parts of said mold comprises means determining an incomplete closing phase, for which said parts are not in contact with one of them. 'other and a phase of complete closing or locking, for which these parts are applied against each other ensuring the complete sealing of the mold.
The appended drawing shows, by way of example, several embodiments of the machine according to the invention:
fig. 1 is a partial vertical section of a first embodiment;
figs. 2 and 3 are partial sections on a larger scale schematically illustrating the operation of the machine according to FIG. 1;
fig. 4 is a meridian section of the piece obtained;
fig. 5 is a vertical section on a smaller scale showing the assembly of the press associated with the machine according to FIG. 1;
fig. 6 is a vertical section similar to that of FIG. 1, but corresponding to a machine intended for the simultaneous production of several molded parts
fig. 7 is a section of a variant of FIG. 6;
fig. 8 is a horizontal section along the line
VIII-VIII of fig. 7
fig. 9 is a partial vertical section of another embodiment of the machine according to the invention;
figs. 10 and 11 are detail sections along lines X-X and XI-XI of FIG. 9.
The fixed upper base 1 (FIG. 1) of a molding machine supports part 2 of the mold, which is provided with heating means 3 (it can be any suitable heating device). Between the bed base 1 and part 2 is a plate 4 made of insulating material. This bed base 1 is crossed by a cylinder 5 inside which a piston 6 moves.
The movable plate 7 of the machine carries in the same way an insulating plate 8 on which is fixed the lower part 9 of the mold, heated by means 10. The part 9 is ballasted with a catral ejector 11, arranged as a screw. -with respect to the injection channel 12 in the upper part 2. This part 9 is also integral with an annular belt 13, force-engaged on a corresponding cylindrical bearing surface; this belt 13 protrudes above part 2 so as to engage with as little play as possible in an annular bearing surface provided for this purpose on the upper part 2 of the mold.
Finally between the two parts 2 and 9 of the mold are placed two wedges 14, one of the faces (the lower face in the example) is oblique so as to act in the manner of wedges. These two wedges 14 are associated with means suitable for ensuring their horizontal displacement in both directions.
As shown in fig. 2, half of the mold cavity 15 is formed in one and the other of the two parts 2 and 9 of the mold. The junction range of these two parts 2 and 9 is concentrated on two annular faces 16 and 16 '. of very reduced radial width, arranged on either side of the cavity 15. The axial channel 12 also communicates with an annular depression 17 formed in the lower part 9 and which is thus shared by the faces 16 and 16 'and by cavity 15 in two concentric zones 17 and 17 '.
The operation of the machine is as follows:
Prior to the closing of the mold 2-9, the two wedges 14 are controlled so that they oppose the total closing of the mold. The movable plate 7 then rises to the position (FIG. 3) for which the wedges 14 force the parts 2 and 9 of the mold to maintain a certain reciprocal spacing, this spacing being very small. If the injection device is operated (FIG. 3), the plastic material fills the axial channel 12 and the annular depression 17 and, through the gap formed between the two faces facing the two parts of the corresponding mold. at the staves 16 and 16 ', enters the cavity 15 and the depression 17'; on the other hand, the belt 13 is opposed to any overflow.
The wedges 14 are then moved so as to obtain complete closure of the mold (FIG. 2). The plastic material is thus driven out of the surfaces 16 and 16 ', the cavity 15 and the depressions 17 and 17' remaining filled. The plastic material, supposed to be rubber, can vulcanize and the two parts 2 and 9 are finally separated. The core formed in the axial channel 12 and the disc corresponding to the depression 17 can be extracted, as well as the molded part and the guard ring corresponding to the depression 17 '. In this way, a molded part A (fig. 4) is obtained which does not include any burrs and which consequently does not require any deburring or finishing operation.
In the press (Fig. 5) each movable wedge 14 is secured to a rod 18 engaged through a small frame 19 secured to the fixed upper part 2 of the mold. This rod 18 carries at the end a piston 20, mounted to slide in a cylinder 21 integral with the frame 19. The jack 20-21 makes it possible to ensure the proper control of the wedge 14 in question, the two wedges can be actuated by means of two separate cylinders or a single cylinder. The mold is also closed by means of an approach cylinder 22-23, the bottom of cylinder 23 being articulated at 23a to the fixed frame of the press.
The rod integral with the movable piston 22 carries an articulation pin 24 on which are articulated on the one hand a link 25 coupled to the movable plate 7, on the other hand a link 26. itself coupled to the movable cylinder 27 of a locking cylinder 27-28. The cylinder 22-23 operates in the manner of an approach cylinder suitable for ensuring the partial closing of the mold, the wedges 14 opposing the total closure of the latter for the purpose of injection and filling of the mold. mold cavity. After actuation of the jacks 21-20 associated with the wedges 14, the jack 27-28 achieves the total closure of the mold and its locking.
Fig. 6 shows the application of the method to the simultaneous production of several molded parts, constituted by seals made of rubber toroids.
The axial channel 29 connected to the bottom of the cylinder 6 communicates through radial channels 30 with a series of elementary vertical channels 31, each of said channels 31 supplying an individual cavity 15 (FIG. 1). In this embodiment, each cavity is surrounded by a ring or belt 32, corresponding to the belt 13 (Fig. 1).
Figs. 7 and 8 illustrate a variant intended for the simultaneous production of two molded parts. The two cavities 15 are fed by a single axial channel 33, the base of which communicates laterally, through openings made for this purpose in the two belts 34, with each of said imprints.
In order to reduce the value of the central disc or fabric, at the center of each cavity 15. there is a core 35 integral with the upper part 2 of the mold and able to engage in a sealed manner inside a corresponding depression provided. in the lower part 9. The bearing surfaces 16 and 16 '(FIG. 8) limit the imprints 15 and consequently prevent any injection burr. You can have any number of mold cavities.
In the variant of FIGS. 9 to 11, the two parts 2 and 9 of the mold are directly arranged so as to determine a core 9a at the center of each molding cavity 15 and a belt 9b around it, the reliefs corresponding to the elements 9a and 9b s' engaging with reduced clearance in depressions made for this purpose in the upper part 2. The various cavities are fed through an axial channel 36 and a series of individual radial channels 37, each formed by the bottom of a radially cutout in the lower part 2 of the mold, the upper wall of this channel being formed by the lower face of a key 38 integral with the part 2 and engaged in leaktight sliding in the recess when the mold is closed.
CLAIMS
I. Process for the manufacture of molded parts in injected plastic material, characterized in that it consists in filling the cavity of a mold through passages which, at their points of junction with said cavity are arranged so as to be uncovered. during a first phase of incomplete closing of the two parts of the mold and on the contrary to be sealed off during the second phase corresponding to the locking of said parts.