Machine à mouler par injection des objets en matière plastique
La présente invention a pour objet une machine à mouler par injection des objets en matière plastique, par exemple du type polyéthylène, polyamide, ou autre matière. Cette machine a été plus particulièrement conçue pour répondre aux nécessités du moulage de pièces de poids faible ou très faible, mais elle est apte, en principe, à la fabrication de tous genres d'articles plus ou moins lourds.
Or, il est connu que toutes les machines à injection actuellement en usage répondent à la fabrication d'objets de poids relativement important, selon un processus lent et en délivrant lesdits objets par grappes . Par suite, si, pour le moulage de pièces de faible poids, pouvant descendre au-dessous du gramme, on fait appel à ces machines connues, on est obligé, en raison de l'imprécision du dosage de l'injection et de la trop grande lenteur de celle-ci, de réaliser les pièces d'aussi faible poids dans des moules à empreintes multiples où la matière est amenée, à partir d'un puits d'injection central, par des ramifications, vers chaque moule individuel. On sait qu'il en résulte un déchet considérable.
Les machines connues à injection, indiquées ci-dessus, fournissent des pièces moulées, en nombre variable, reliées par des canaux d'alimentation et une e carotte , le poids total de ces déchets dépassant souvent celui des pièces elles-mêmes, notamment si celles-ci sont des joints du genre de ceux qui sont destinés à contribuer au capsulage de bouteilles, flacons et articles similaires. Ces déchets doivent alors être séparés des pièces et rebroyés. Ce sectionnement, s'il doit être effectué automatiquement, exige l'utilisation de moules très compliqués et coûteux, ce qui est pratiquement prohibitif.
Avec les machines actuelles les plus perfectionnées, le sectionnement des pièces et le broyage des parties inutilisables entraînent l'emploi d'une main-d'uvre très onéreuse. Lorsque ces machines sont utilisées pour les fabrications de joints, leur capacité utile ne représente que ils environ de la capacité théorique, car il s'agit de machines puissantes et à cadence lente.
La puissance exigée par ces machines est en effet considérable, car l'injection est effectuée dans des conditions peu favorables. Par exemple, pour obtenir une production de l'ordre de 6000 joints à l'heure, on doit, pour assurer une injection régulière, disposer d'un compresseur de 50 tonnes absorbant une puissance de l'ordre de 15 HP.
Par ailleurs, avec ces machines connues, si le diamètre des joints est appelé à varier selon la demande, on doit disposer de différents types de moules, en nombre égal à celui des joints à fabriquer. Or, ces moules sont relativement très coûteux, de sorte que ces machines ne répondent pas aux nécessités économiques d'une multiplicité de travaux nombreux, rapides et d'importance relativement limitée.
Enfin, avec ces machines, on n'a pas encore réussi à réaliser convenablement des objets d'un poids inférieur à un gramme.
L'invention a pour objet une machine automatique à moules multiples, fonctionnant par injection, qui est capable d'exécuter à une cadence rapide des pièces de faible poids, pouvant être de l'ordre de quelques décigrammes, chaque pièce étant réalisée, en principe, individuellement dans un moule et pratiquement avec un déchet très minime.
La machine à injection selon la présente invention possède les avantages importants suivants par rapport aux machines connues:
1. Dans une forme d'exécution comportant huit moules, elle peut réaliser 60 à 120 injections/minute.
2. L'injection étant très précise et rapide, elle permet d'obtenir des pièces très minces pouvant atteindre 2/10 de millimètre d'épaisseur et d'un poids de l'ordre de 2lio de gramme.
3. La pression d'injection est considérablement plus faible et elle n'exige pas de compresseur, ce qui constitue une simplification remarquable de l'installation de moulage.
4. Par suite, le verrouillage des moules est facilité d'autant. En conséquence, elle permet d'utiliser dès lors des moules à parois minces, sans risque de bavure et d'accident. Au lieu d'une pression de l'ordre de 50 tonnes, elle travaille avec une pression de quelques centaines de kilos.
5. Elle supprime les gouttes à la sortie de la buse d'injection.
6. Enfin, elle permet un abaissement considérable des températures habituellement nécessaires, ce qui exclut toute carbonisation de la matière, laquelle reste beaucoup plus naturelle et plus souple. Par suite, les pièces obtenues ont un aspect meilleur, leur souplesse est améliorée et leur résistance accrue.
Dans la machine selon l'invention, on peut appliquer pour l'opération d'injection proprement dite le procédé et le dispositif décrits dans le brevet suisse N" 317574 déposé par la même demanderesse pour: Procédé et dispositif pour le moulage de matières plastiques par injection .
A titre indicatif, une machine à huit moules selon l'invention, fonctionnant avec le dispositif d'injection dudit brevet, est capable de réaliser des pièces, par exemple des joints d'étanchéité, pour capsulage de récipients, d'un poids variant de quelques grammes à quelques décigrammes, respectivement, à des cadences d'injection variant de 60 à 120 coups à la minute, la puissance mise en jeu étant de l'ordre d'un cheval, y compris celle dépensée par le dispositif d'injection incorporé à la machine.
Le déchet - d'ailleurs réutilisable - est réduit pratiquement à une très faible quantité de matière, de l'ordre de 0,025 gramme par pièce quel que soit le poids de cette pièce. Ce déchet est constitué par la carotte logée dans une canalisation très étroite qui sépare l'orifice de sortie du pot d'injection de l'orifice d'entrée dans le moule. Selon une caractéristique très remarquable de la machine, cette carotte est d'ailleurs automatiquement détachée de la pièce et éjectée avant la délivrance de celle-ci par la machine. Elle peut être réutilisée directement sans rebroyage en raison de sa très faible dimension, de l'ordre d'un grain de matière brute.
La machine à mouler par injection les objets en matière plastique, notamment des pièces de faibles poids et dimensions, est caractérisée en ce qu'elle présente, montés à intervalles réguliers sur un plateau à rotation intermittente desservant plusieurs stations d'arrêt, une série de paires de porte-moules, deux demi-moules, l'un supérieur, l'autre inférieur, portés respectivement par chacun de ces porte-moules, au moins une cavité de moulage ménagée dans chacun de ces demi-moules, un pot d'injection avec buse d'injection destiné à alimenter successivement en matière plastique, à travers un orifice, lesdits demi-moules en l'une desdites stations d'arrêt, des moyens permettant de soumettre ensuite lesdits demi-moules aux stations successives suivantes à une action de refroidissement,
puis d'enlèvement de la carotte formée par la solidification de la matière refroidie remplissant ledit orifice d'accès aux cavités de moulage, et des moyens permettant d'effectuer l'éjection des pièces moulées.
On décrit ci-après, à titre d'exemple, une machine à huit moules selon l'invention, étant bien entendu que ce nombre n'est pas limitatif et que les différents mécanismes servant à exécuter les opérations individuelles nécessaires au fonctionnement de la machine peuvent être remplacés par d'autres équivalents, sans sortir du cadre de l'invention. L'exemple de fabrication considéré est celui de capsules d'étan chéité : les moules représentés correspondent à ces objets. Le plateau rotatif est d'ailleurs prévu, comme on le verra, pour que dans les porte-moules puissent être adaptés facilement des moules destinés à fabriquer d'autres pièces, et que le changement de moules puisse être fait en un temps très court.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme et des variantes d'exécution de la machine objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique en plan de la machine avec les différentes stations des moules, désignées par I à VIII.
La fig. 2 est une vue en élévation, partiellement en coupe, de la machine montrant deux moules placés respectivement aux stations I et V.
Les fig. 3 et 4 sont des vues schématiques montrant le verrouillage et le déverrouillage des moules.
La fig. 5 est une vue en coupe verticale, à grande échelle, montrant le dispositif d'alimentation du pot d'injection en matière première.
Les fig. 6 et 8 montrent à grande échelle et partiellement en coupe, respectivement un moule avec sa plaquette de carotte en position d'injection, et un moule avant le sectionnement de la carotte.
La fig. 7 est une vue en plan partielle, à grande échelle, d'une partie de la machine correspondant aux stations V, VI et Vll.
La fig. 9 est une vue en coupe axiale d'une partie de la machine par la station VII.
La fig. 10 montre en plan un dispositif d'orientation de la plaquette de carotte.
La fig. 1 1 est une vue en bout, vue de gauche de la précédente.
La fig. 12 est une vue en élévation, partiellement en coupe, montrant le dispositif d'éjection de la carotte, à la station VI.
La fig. 13 montre le même dispositif, à plus grande échelle, ainsi que la station d'éjection de l'objet moulé.
La fig. 14 est un schéma illustrant le fonctionnement d'un mécanisme de la fig. 13.
La fig. 15 est un détail d'une variante d'exécution d'une pince d'éjection de la carotte.
Les fig. 16, 17, 18 montrent, respectivement en élévation, en plan, et en perspective, le dispositif de maintien du porte-moule supérieur pendant l'éjection de l'objet moulé.
La fig. 19 est une vue, à plus grande échelle, d'un détail de la fig. 2.
Les fig. 20 et 21 représentent schématiquement une variante dans laquelle chaque portemoule comprend plusieurs cavités de moulage.
Sur le sol ou sur un socle 1 sont fixées des colonnes verticales 2 tntretoisées par des plateaux 3, 4, 5, 6. Sous le plateau inférieur 3 est suspendu un moteur 7 boulonné à un plateau 8 articulé à un axe 9. Ce moteur attaque par une courroie 10, tendue par le poids du moteur, une poulie 1 1 d'un réducteur de vitesse 12, dont un arbre 13 porte des cames 14, 15, 16, ainsi qu'un plateau 17 et un pignon conique 18 qui attaque un second pignon conique 19, calé sur un arbre vertical 20. Cet arbre 20 porte un plateau muni d'un doigt 21 lequel entraîne une croix de Malte 22, à huit branches, montée sur un arbre 23 de la machine. A chaque rotation de l'arbre 13 correspond donc un déplacement angulaire de la croix de Malte de 1ls de tour, suivi d'un temps d'arrêt.
Sur l'arbre 23 est claveté un plateau 24 présentant des alésages dans lesquels peuvent coulisser des porte-moules 25. Dans les alésages 26 du plateau 24 peuvent coulisser des colonnes 27, réunies à leur base par une plaque entretoise 27, (fig. 12). Chaque moule est composé de deux demi-moules, un demi-moule inférieur 28 vissé dans le porte-moule 25 et un demi-moule supérieur 29, vissé dans une plaque 30 fixée sur les extrémités supérieures des colonnes 27 et mobile verticalement avec elles. Sur chaque plaque 30 est montée une plaquette 31, dite plaquette de carotte , dont le rôle sera expliqué plus loin.
Les différentes stations I à VIII, imposées aux moules par la croix de Malte, sont indiquées à la fig. 1.
La position I est la position d'injection ; les positions II à V sont des positions de refroidissement. En V s'effectuent le soulèvement et le dégagement latéral de la plaquette de carotte; en Vl, le soulèvement du moule supérieur et l'enlèvement de la carotte ; en VII, l'extraction et l'éjection de la pièce moulée, et la remise en place de la plaquette de carotte ; en VIII, la remise en contact des deux demi-moules prêts dès lors à une nouvelle injection à la section I, et le cycle d'opérations recommence.
La plaquette de carotte, le porte-moule supérieur et le porte-moule inférieur sont prévus pour une circulation d'eau intérieure, telle qu'on la voit par exemple en pointillé à la fig.
10 pour la plaquette de carotte. On a montré seulement en 32 et 33 (fig. 2) les tubes d'arrivée et d'évacuation de l'eau pour les deux moules représentés. Le courant d'eau traverse une boîte étanche 34 tournant avec le plateau 24 et raccordée par des chambres 35 et 36 avec des tubes fixes d'arrivée et de départ 37, 38.
On va décrire maintenant en détail les différentes pièces et les mécanismes permettant de réaliser toutes les opérations de la fabrication.
A la station I où s'opère l'injection, il importe que les deux parties du moule soient fortement appliquées l'une contre l'autre et qu'elles pressent la plaquette de carotte 31, à travers laquelle s'effectue l'injection - ainsi qu'il sera expliqué plus loin - contre le pot d'injection, pour qu'aucune fuite de matière ne puisse se produire sous l'effet de la pression d'injection.
Le verrouillage et le déverrouillage des demi-moules sont commandés par la came 14 au moyen d'un dispositif représenté en élévation dans les fig. 3 et 4. La came 14 présente deux bossages 39, 40, placés dans des plans différents. Ces bossages coopèrent respectivement avec deux galets 41, 42, portés respectivement par deux bras 43, 44 d'un levier articulé autour d'un axe 45. Un autre bras, 46, de ce levier attaque une genouillère composée d'une bielle 47 articulée autour d'un axe commun à deux biellettes 48 et 49. La biellette 48 oscille autour d'un axe 48a porté par une tige 50 susceptible de coulisser dans une glissière 50a placée sous le porte-moule inférieur 25. La biellette 49 est articulée à un axe 49a du plateau fixe 4. Les axes 48a, 49a sont placés sur la même verticale.
Par construction, lorsque le bossage 39 et le galet 41 coopèrent (fig. 3), les biellettes 48, 49 sont sensiblement dans le prolongement Pune de l'autre, de manière que les demi-moules soient appliqués avec force l'un contre l'autre, et pressent la plaquette 31 contre le pot d'injection 51. La tige 50 ne descend pour effectuer le déverrouillage (fig. 4) que sous l'action du bossage 40 coopérant avec le galet 42, après rotation de la came dans le sens de la flèche fl. Ensuite seulement, le plateau 24, entraîné par la croix de Malte, se met en route pour substituer au premier moule le moule suivant.
La tige 50 peut être avantageusement formée de deux éléments placés dans le prolongement l'un de l'autre, vissés par exemple l'un à l'autre, de manière à rendre réglable la longueur de cette tige 50.
L'alimentation du pot d'injection en matière plastique est réalisée de la manière suivante (fig. 5) :
Un réservoir de matière première 60 est en communication par le bas avec l'ouverture supérieure d'un pot d'injection 51. Une raclette 61, à laquelle est imprimé un mouvement alternatif dans une glissière 61 c, refoule, en se déplaçant vers la gauche, une certaine quantité de matière, tandis qu'un piston disposé verticalement 62, en s'abaissant, oblige la matière précédemment enfournée à descendre dans le pot d'injection. Le mouvement de ce piston 62 est commandé au moyen d'un levier 63, articulé à un axe 64, et recevant d'une tige 57 un mouvement d'oscillation. Ce mouvement transmet à une pièce 65, fixée sur une tige 53, un mouvement rectiligne alternatif, lequel est transmis par l'intermédiaire d'un ressort 66 au piston 62.
Des moyens (non représentés) permettent de régler la course maximum du piston 62. Le ressort 66 fléchit si la matière tend à être trop bourrée dans le pot et la course du piston 62 est réduite d'autant. Une butée 67, réglable en hauteur, agit sur un levier coudé 68 pour actionner, au moyen d'une bielle 61a, la raclette 61 dont la course diminue ainsi avec celle du piston 62, de sorte que le débit de matière décroît avec cette course, ce qui produit un effet régulateur de l'alimentation. Un ressort 61b rappelle la raclette 61 en arrière, lorsque la butée 67 abandonne le levier coudé 68.
L'injection est réalisée à la station I, à partir du pot d'injection 51 suivant le procédé qui est décrit dans le brevet No 317574 précité.
L'appareillage et, en particulier, le pot d'injection sont représentés à la fig. 2 et avec plus de détails à la fig. 5. Le processus d'injection est rappelé succinctement ci-dessous. Un piston d'injection 52 est solidaire de la tige de piston 53 qui reçoit un mouvement de va-etvient par l'intermédiaire d'un levier 54, oscillant autour d'un axe fixe 55, et d'une bielle 56.
L'extrémité du levier 54 est articulée à une extrémité de la tige verticale 57, dont l'autre extrémité s'articule sur une bielle 58, montée de manière à pouvoir osciller sur un maneton excentré 59 du plateau 17 (fig. 2). Le piston reçoit donc un mouvement alternatif à chaque tour du plateau 17, c'est-à-dire entre l'arrêt d'un moule à la station d'injection et l'arrêt du moule suivant. Le maneton 59 est calé de telle manière que la descente du piston 52, qui correspond à l'injection, se produise pendant le temps d'arrêt du moule et après le verrouillage du moule. Le dosage de l'injection en fonction de la capacité du moule est réglé par tout moyen approprié, susceptible de faire varier la course du piston.
Selon le dispositif décrit dans le brevet N" 317574 précité, une aiguille d'obturation est montée dans le pot d'injection, au voisinage de la buse d'injection, pour fermer automatiquement celle-ci lors de la remontée du piston.
Pour accroître la sûreté du fonctionnement, la machine objet de la présente invention comprend (fig. 2 et 6) un dispositif qui assure mécaniquement le mouvement d'obturation par une aiguille 69 (fig. 19). Sur la tige 57 est fixé, à hauteur réglable, au moyen d'une vis 70, un manchon 71 terminé par un chanfrein 71a. Un levier 72 articulé à un axe 73, porte un galet 74. Lorsque, lors de l'ascension de la tige 57, le chanfrein 71a rencontre le galet 74, l'aiguille 69 est repoussée vers la droite et reste dans cette position jusqu'à la fin de la course ascendante de la tige 57. Au contraire, quand le galet 74 échappe au manchon 71 lors de la descente de celui-ci, l'aiguille est refoulée vers la gauche par la pression d'injection de la matière qui s'exerce sur son extrémité. Le galet 74, en butant sur la tige 57, limite ce mouvement.
On peut régler le dispositif de telle manière que l'obturateur reste fermé pendant un court moment après que le piston 52 a commencé sa descente d'injection de manière à comprimer la matière plastique en fusion et réaliser ainsi une injection extrêmement rapide.
Ainsi qu'on l'a dit plus haut, l'injection s'effectue à travers une plaquette 31 dite de carotte dont on décrit maintenant le rôle, en se référant spécialement à la fig. 6, dans laquelle elle est représentée dans la position d'injection, serrée entre le porte-moule supérieur 30 et le pot d'injection 51. Cette plaquette présente un orifice 75 en forme de tronc de cône, interposé entre une buse d'injection 76 et un orifice plus étroit d'entrée 77 traversant le demi-moule supérieur, lequel est ici désigné par 78, tandis que le demi-moule inférieur est représenté en 80, ces deux parties de moules coopérant pour l'obtention de capsules d'étanchéité.
Quand l'injection a - lieu, l'aiguille obturatrice 69 étant refoulée vers la gauche par la pression de la matière plastique qui s'exerce sur son extrémité par un canal latéral 79, la matière injectée remplit l'intervalle entre les deux parties de moule 78 et 80 pour former la pièce moulée 81 à laquelle adhère la carotte constituée par la matière qui remplit les orifices 75 et 77. La matière qui remplit la buse 76 est aspirée par la remontée du piston d'injection, mais la carotte, rapidement solidifiée par le refroidissement intense de la plaquette 31, est retenue en raison de sa forme tronconique. La rupture entre la carotte et la matière contenue dans le pot d'injection sera d'ailleurs produite lors du déverrouillage qui éloigne simultanément les deux parties du moule et la plaquette de la buse.
Le rôle de la plaquette de carotte est de constituer la tête tronconique 75 de la carotte et de la refroidir rapidement pour permettre, lors d'une opération subséquente, de détacher cette tête de carotte, ainsi que son pédoncule 77, au ras de la pièce moulée, comme on le verra plus loin.
Aussitôt après l'injection, le déverrouillage est produit comme il a été indiqué précédemment et le plateau 24 se met en marche pour substituer au moule plein le moule suivant et ainsi de suite. Le premier avance ainsi de station en station et se refroidit, ainsi que l'objet qu'il contient, jusqu'à la station V.
En cette station, la plaquette de carotte 31 qui accompagne le moule est soulevée et subit un déplacement horizontal angulaire, pour permettre de dégager de cette plaquette la carotte , c'est-à-dire la matière plastique, à ce moment solidifiée, qui remplit l'orifice de cette plaquette et l'orifice du demi-moule supérieur.
L'orifice 75 de la plaquette 31 étant tronconique, le démoulage de la tête de la carotte, solidifiée par le refroidissement intense de la plaquette, est obtenu par un simple soulèvement de celle-ci, suivi d'un déplacement angulaire. Ce déplacement est réalisé comme il est expliqué ci-dessous en se référant particuliè
rement aux fig. 6, 8, 9, 10 et 11.
La plaquette de carotte 31 était jusqu'ici maintenue appliquée contre la plaque du portemoule supérieur, 30, par un ressort 175 (fig. 8) prenant appui sur une bague 176 goupillée au pied d'une tige 177 solidaire de la plaquette 31.
I1 suffit de soulever cette tige 177 en comprimant le ressort 175 pour dégager la plaquette 31 de la plaque 30. Ce soulèvement est exécuté au moyen d'une barre horizontale 178 qui se soulève comme on le verra plus loin.
L'extrémité de cette barre vient soulever une tige verticale 179 contre l'action d'un ressort 180. D'autre part, la plaquette 31, dans sa position d'injection, était maintenue en butée contre un redan 182 d'une plaque de butée 181 (fig. 10 et 11) par un ressort 184. Après qu'elle a été soulevée au-dessus de la plaque 30, la plaquette 31, tirée par le ressort 184, pivote et vient buter contre un redan 183 situé à un niveau plus élevé que le redan 182, dégageant ainsi la tête de la carotte, laquelle émerge alors du moule supérieur.
A la station Vl s'effectue l'élévation du demi-moule supérieur. On a prévu dans le demi-moule inférieur une contre-dépouille pour que la pièce y reste maintenue par son bord pendant le soulèvement du demi-moule supérieur.
Le soulèvement du porte-moule supérieur est commandé par la came 16 (fig. 2). Cette opération est illustrée à la fig. 12.
Un levier 85 coopérant par un galet avec la came 16 soulève une tige 86, qui coulisse verticalement à travers les plateaux 4 et 5, contre la pression d'un ressort 87 placé entre le plateau 5 et une bague 88. La tige 86 porte, à son extrémité supérieure, une plaque 89 audessus de laquelle est tenue se placer l'entretoise 271 qui réunit les deux tiges 27 portant la plaque du porte-moule supérieur 30. Le moule supérieur est ainsi soulevé lors du soulèvement de la tige 86 par la came 16.
On notera, pour compléter ce qui a été dit dans la description de la station V, que la barre 178, qui est solidaire de la tige 86, s'est élevée lors de cette opération. La position de cette barre sur la tige 86 est réglée de manière que, vers la fin seulement du soulèvement du moule supérieur à la station VI, s'effectue le soulèvement de la plaquette de carotte 31 mentionné à la station précédente.
L'élimination de la carotte est commandée par le mécanisme décrit ci-après
Sur une potence 90 (fig. 13), solidaire du plateau 5, est monté, mobile en rotation, un arbre vertical 91 portant une traverse horizontale 92, munie à ses extrémités de deux pinces équidistantes de l'axe de rotation 91 et formées chacune de deux éléments, l'un fixe, 93, l'autre, 94, mobile autour d'un axe 95. Des queues des éléments 94 sont reliées par un ressort 96 qui tend à maintenir les deux pinces fermées.
Sur le pied de l'arbre 91 est monté un manchon 97 qui présente deux filetages hélicoïdaux 98-99 de même pas, décalés circonférentiellement l'un par rapport à l'autre de 1800. L'extrémité supérieure d'un filet et l'extrémité inférieure de l'autre, et inversement, débouchent dans deux rainures longitudinales 100-101 (fig. 14) diamétralement opposées. Ledit manchon 97 a pour fonction de transformer le mouvement rectiligne alternatif de la plaque 89 en un mouvement de rotation alternatif de l'arbre 91.
La fig. 14, représentant le manchon fendu suivant une génératrice X-X et développé, et la fig. 18 illustrent la réalisation de ce mouvement. Sur la plaque 89 est fixée une boîte 102 renfermant un poussoir 103 sollicité par un ressort qui pousse une extrémité de ce poussoir dans une des rainures 100-101. La profondeur des rainures décroît de bas en haut jusqu'à leur rencontre avec les filetages.
Lorsque la plaque 89 est en position basse, par exemple, le poussoir 103 est engagé dans le bas de la rainure 100. Lorsque la plaque 89 s'élève, le poussoir 103 monte dans la rainure 100 sans rencontrer d'obstacle et le manchon 97 ne tourne pas.
Lorsque le poussoir atteint le haut de la rainure 100, il est poussé par son ressort dans la partie 100a de cette rainure qui a la profondeur du filetage 99. En redescendant, il fait pression sur le flanc inférieur 99a de ce filetage et oblige le manchon 97 à tourner dans le sens de la flèche. Le poussoir abandonne alors la rainure 100 et, en fin de course le long du filetage 99, il s'engage, poussé par son ressort, dans la rainure 101 en franchissant le ressaut 104, puis le même processus se répète dans la rainure 101 et le filetage 98, et ainsi de suite.
L'élimination de la carotte s'effectue comme suit:
Au cours de sa rotation, la pince de droite de la fig. 13 rencontre une rampe fixe 105 montée sur une colonne 106 (voir fig. 7), ce qui produit l'ouverture de la pince. Quand celle-ci poursuit sa rotation sur 1800, elle reste maintenue dans cette position ouverte par une lame de ressort 105a. Au moment où la plaque 30 du porte-moule supérieur atteint son point culminant, une tige 107, pressée vers le bas par le ressort 105a, est soulevée par la plaque 30 et soulève à son tour le ressort 105a audessus d'un cran 108 que présente l'élément de pince 94. A ce moment, la pince se ferme sur la carotte sous l'action du ressort 96.
La plaque porte-moule supérieur 30 commence alors sa descente et provoque, au ras de l'objet moulé, la séparation de la carotte; celle-ci reste suspendue à la pince, qui se met alors en marche pour effectuer le demi-tour suivant. La pince s'ouvre à nouveau en rencontrant la butée 105, laissant tomber la carotte. Chacune des pinces agit ainsi à tour de rôle, l'une se fermant sur une carotte, tandis que l'autre libère celle du moule précédent.
Suivant une variante représentée à la fig.
15, les deux mâchoires 93, 94 de chaque pince sont mobiles chacune autour d'un axe et engrènent l'une avec l'autre par des secteurs dentés 93a, 94a, ce qui permet une saisie symétrique de la carotte par rapport à son axe. On peut prévoir, sur le trajet de la pince ouverte, un obstacle qui obligerait la carotte à tomber, dans le cas éventuel où elle serait restée accrochée à l'une des mâchoires de la pince.
Le moule supérieur étant soulevé, il est maintenant nécessaire de le maintenir en position haute pendant la fraction de tour suivante du plateau porte-moules 24 pour permettre l'extraction de la pièce hors du moule inférieur et son éjection.
Les fig. 16, 17, 18 montrent comment le demi-moule supérieur franchit en position soulevée l'intervalle entre les stations VI et VII.
Ce résultat est obtenu au moyen d'une rampe horizontale 111, soutenue par une colonne 110 de manière que sa face supérieure soit placée un peu au-dessous de la face inférieure de la plaque entretoise 271 quand cette dernière est en position soulevée. La plaque 271 est capable de glisser sur la rampe 111.
Pour permettre à la rampe de s'engager sous cette plaque à la station VI, la rampe 111 porte, de niveau avec son plan supérieur, un secteur circulaire 112 mobile autour d'un arbre 114 constitué par un boulon à tête 113. Sur l'arbre 114, bloqué sur la rampe 111, est fixée l'extrémité centrale d'un ressort spiral, 115, dont l'autre extrémité appuie sur un tenon 116 bloqué sur le secteur 112. La lame de ce ressort pousse le secteur 112 dans le sens des aiguilles d'une montre (fig. 17) et le secteur est immobilisé par la rencontre du tenon 116 avec une échancrure 117 de la rampe 111.
Lorsqu'une colonne 27 atteint la position 27vil à la station VI (fig. 17 et 18), elle appuie sur le bord du secteur 112 qui s'efface légèrement dans le sens de la flèche de la fig. 17 en tournant autour de son axe. Lors du soulèvement de la plaque 271 par la plaque 89, la colonne 27 occupant la position <RT la came 15 (fig. 2) et dépose l'objet 81 sur la palette 123. Le plateau porte-moule inférieur 24 (fig. 7), heurtant brusquement, par un bossage 132 portant le moule suivant, un doigt 133 monté sur l'arbre d'axe 125, imprime à celui-ci une brusque rotation qui projette par inertie l'objet moulé dans un réceptacle placé de manière à le recevoir. Dans son mouvement de recul (fig. 9), la palette 123 glisse sur le bras 127 et dépasse son extrémité.
Ce bras 127, poussé alors par son ressort 128, se soulève et immobilise à nouveau la palette 123 qui est prête, dès lors, à une nouvelle opération d'expulsion de l'objet moulé suivant.
La came 15 ayant continué sa rotation, la tête 119 a repris sa place dans le moule infé rieur ; la tige 177 est aussi redescendue, par suite de la rotation de la came 16, et le moule, reconstitué par la jonction de ses deux éléments, est prêt à une nouvelle injection.
Dans le trajet de la station Vll à la station VIII, la plaque 271, sous l'effet de ressorts de rappel, s'il y a lieu, descend le long de la partie inclinée 1 1 la de la rampe 111 (fig. 16, 17, 18) ramenant ainsi finalement à la station
I le moule en position basse, pret pour une nouvelle opération.
La machine est munie de dispositifs de sécurité pour arrêter le moteur en cas d'incident de marche. En particulier, un micro-rupteur placé sur le trajet des moules est attaqué par la partie supérieure de la plaque porte-moule supérieur et coupe le courant d'alimentation du moteur lorsqu'un incident empêche les deux demi-moules de reprendre contact, par exemple si un objet mal démoulé s'interpose entre leurs deux surfaces de jonction.
Les fig. 20 et 21 illustrent schématiquement selon des vues respectivement en plan et en élévation, une forme d'exécution de l'invention sous la forme d'une machine qui applique identiquement les principes constructifs de celle qui est représentée dans les fig. 1 à 19, mais dans laquelle chacun des porte-moules 25-30, au lieu de contenir une seule cavité de moulage 28-29, en possède plusieurs, par exemple quatre, comme c'est le cas dans les fig. schématiques 20 et 21.
Ces cavités de moulage, dont chacune reproduit les demi-moules 28-29 précédemment décrits, sont alimentées collectivement par un pot d'injection central, 151, qui est constitué et fonctionne selon le principe décrit dans le brevet NO 317574 précité et auquel elles sont reliées par des canaux 152 rayonnant autour de la buse d'injection.
Pour le soulèvement des moules, une tige 86, équivalente de celle de la fig. 12, attaque un plateau 86a agissant lui-même sur des tiges individuelles 86b munies de ressorts 87b.
L'injection se fait, ici encore, à travers des plaquettes de carottes qui jouent le même rôle que les plaquettes 31 précédemment décrites.
Les opérations de soulèvement de ces plaquettes pour dégager les carottes, puis l'élimination de celles-ci après soulèvement des portemoules supérieurs, enfin celles de soulèvement et d'éjection des objets moulés s'accomplissent dans les mêmes conditions que pour les fig. 1 à 19, moyennant les adaptations mécaniques qui peuvent être rendues nécessaires par la pluralité des moules sur chacun des groupes porte-moules 25-30. En particulier, pour assurer l'enlèvement de la carotte et de ses ramifications, il importe de noter que la machine ne délivre pas une grappe d'objets moulés, mais des pièces moulées qui sont automatiquement et individuellement séparées desdites ramifications, lesquelles correspondent aux canaux 152.
En desservant ainsi plusieurs unités de moulage au moyen d'un seul groupe portemoules et d'un seul pot d'injection, on multiplie la production d'une même machine sans avoir à apporter à celle-ci des transformations fondamentales. Or, c'est grâce à la précision du dosage et à la faible puissance demandée par la machine, que celle-ci peut conserver sa cadence habituelle tout en assurant une production beaucoup plus considérable puisque, dans l'ensemble des fig. 20 et 21, une machine possédant huit groupes de moulage avec, dans chacun de ces groupes, quatre unités de moulage, produit 32 articles durant chacune de ses révolutions.
Injection molding machine for plastic objects
The present invention relates to a machine for injection molding objects made of plastic material, for example of the polyethylene, polyamide or other material type. This machine has been more particularly designed to meet the requirements for molding parts of low or very low weight, but it is suitable, in principle, for the manufacture of all types of articles of varying weight.
Now, it is known that all the injection machines currently in use respond to the manufacture of objects of relatively great weight, according to a slow process and by delivering said objects in clusters. Consequently, if, for the molding of parts of low weight, which can fall below one gram, one uses these known machines, one is obliged, due to the imprecision of the injection dosage and the excess very slowly, to produce parts of such low weight in molds with multiple cavities where the material is brought, from a central injection well, by ramifications, to each individual mold. We know that this results in considerable waste.
The known injection machines, indicated above, provide molded parts, in variable number, connected by supply channels and a core, the total weight of this waste often exceeding that of the parts themselves, especially if those these are seals of the kind which are intended to assist in the capping of bottles, vials and the like. This waste must then be separated from the parts and reground. This sectioning, if it must be carried out automatically, requires the use of very complicated and expensive molds, which is practically prohibitive.
With today's most advanced machines, cutting parts and crushing unusable parts involve the use of very expensive labor. When these machines are used for the manufacture of gaskets, their useful capacity is only about the theoretical capacity, because they are powerful machines and slow rate.
The power required by these machines is indeed considerable, because the injection is carried out under unfavorable conditions. For example, to obtain a production of the order of 6000 joints per hour, in order to ensure regular injection, one must have a 50 ton compressor absorbing a power of the order of 15 HP.
Moreover, with these known machines, if the diameter of the joints is called upon to vary according to demand, different types of molds must be available, in a number equal to that of the joints to be manufactured. However, these molds are relatively very expensive, so that these machines do not meet the economic requirements of a multiplicity of jobs that are numerous, rapid and of relatively limited importance.
Finally, with these machines, we have not yet succeeded in properly producing objects weighing less than one gram.
The invention relates to an automatic machine with multiple molds, operating by injection, which is capable of executing at a rapid rate parts of low weight, which may be of the order of a few decigrams, each part being produced, in principle , individually in a mold and practically with very little waste.
The injection machine according to the present invention has the following important advantages over known machines:
1. In an embodiment comprising eight molds, it can perform 60 to 120 injections / minute.
2. The injection being very precise and rapid, it makes it possible to obtain very thin parts which can reach 2/10 of a millimeter in thickness and weighing around 2lio of a gram.
3. The injection pressure is considerably lower and it does not require a compressor, which is a remarkable simplification of the molding installation.
4. Consequently, the locking of the molds is made easier. Consequently, it therefore makes it possible to use molds with thin walls, without the risk of burrs and accidents. Instead of a pressure of around 50 tons, it works with a pressure of a few hundred kilos.
5. It removes the drops at the outlet of the injection nozzle.
6. Finally, it allows a considerable lowering of the temperatures usually necessary, which excludes any carbonization of the material, which remains much more natural and more flexible. As a result, the parts obtained have a better appearance, their flexibility is improved and their strength increased.
In the machine according to the invention, it is possible to apply for the actual injection operation the method and the device described in Swiss patent N "317574 filed by the same applicant for: Method and device for the molding of plastics by injection.
As an indication, a machine with eight molds according to the invention, operating with the injection device of said patent, is capable of producing parts, for example seals, for capping containers, with a weight varying from a few grams to a few decigrams, respectively, at injection rates varying from 60 to 120 strokes per minute, the power involved being of the order of one horse, including that expended by the incorporated injection device machine.
The waste - moreover reusable - is reduced practically to a very small quantity of material, of the order of 0.025 grams per part, whatever the weight of this part. This waste consists of the core housed in a very narrow pipe which separates the outlet orifice of the injection pot from the inlet orifice in the mold. According to a very remarkable characteristic of the machine, this core is moreover automatically detached from the part and ejected before the latter is delivered by the machine. It can be reused directly without regrinding because of its very small size, of the order of a grain of raw material.
The injection molding machine for plastic articles, in particular parts of low weight and dimensions, is characterized in that it has, mounted at regular intervals on an intermittently rotating plate serving several stop stations, a series of pairs of mold-holders, two half-molds, one upper, the other lower, carried respectively by each of these mold-holders, at least one mold cavity formed in each of these half-molds, a pot of injection with injection nozzle intended to supply successively with plastic material, through an orifice, said half-molds in one of said stop stations, means allowing then subjecting said half-molds to the following successive stations to an action cooling,
then removing the core formed by the solidification of the cooled material filling said access orifice to the molding cavities, and means making it possible to eject the molded parts.
A description is given below, by way of example, of a machine with eight molds according to the invention, it being understood that this number is not limiting and that the various mechanisms serving to carry out the individual operations necessary for the operation of the machine can be replaced by other equivalents, without departing from the scope of the invention. The manufacturing example considered is that of sealing capsules: the molds shown correspond to these objects. The turntable is moreover provided, as will be seen, so that molds intended to manufacture other parts can be easily fitted into the mold holders, and that the mold change can be done in a very short time.
The appended drawing represents, by way of example, one form and variant embodiments of the machine which is the subject of the invention.
Fig. 1 is a schematic plan view of the machine with the various stations of the molds, designated by I to VIII.
Fig. 2 is an elevational view, partially in section, of the machine showing two molds placed respectively at stations I and V.
Figs. 3 and 4 are schematic views showing the locking and unlocking of the molds.
Fig. 5 is a vertical sectional view, on a large scale, showing the device for feeding the injection pot with raw material.
Figs. 6 and 8 show on a large scale and partially in section, respectively a mold with its core plate in the injection position, and a mold before the cutting of the core.
Fig. 7 is a partial plan view, on a large scale, of part of the machine corresponding to stations V, VI and VII.
Fig. 9 is an axial sectional view of part of the machine through station VII.
Fig. 10 shows in plan a device for orienting the carrot wafer.
Fig. 1 1 is an end view, left view of the previous one.
Fig. 12 is an elevational view, partially in section, showing the sprue ejection device at station VI.
Fig. 13 shows the same device, on a larger scale, as well as the station for ejecting the molded object.
Fig. 14 is a diagram illustrating the operation of a mechanism of FIG. 13.
Fig. 15 is a detail of an alternative embodiment of a sprue ejection clamp.
Figs. 16, 17, 18 show, respectively in elevation, in plan, and in perspective, the device for holding the upper mold holder during the ejection of the molded object.
Fig. 19 is a view, on a larger scale, of a detail of FIG. 2.
Figs. 20 and 21 schematically show a variant in which each mold holder comprises several mold cavities.
On the ground or on a base 1 are fixed vertical columns 2 tntretoisées by plates 3, 4, 5, 6. Under the lower plate 3 is suspended a motor 7 bolted to a plate 8 articulated to an axis 9. This motor drives by a belt 10, tensioned by the weight of the engine, a pulley 11 of a speed reducer 12, of which a shaft 13 carries cams 14, 15, 16, as well as a plate 17 and a bevel gear 18 which attacks a second bevel gear 19, wedged on a vertical shaft 20. This shaft 20 carries a plate provided with a finger 21 which drives a Maltese cross 22, with eight branches, mounted on a shaft 23 of the machine. Each rotation of the shaft 13 therefore corresponds to an angular displacement of the Maltese cross of 1ls of a turn, followed by a stopping time.
On the shaft 23 is keyed a plate 24 having bores in which the mold holders can slide 25. In the bores 26 of the plate 24 can slide columns 27, joined at their base by a spacer plate 27, (fig. 12). ). Each mold is composed of two half-molds, a lower half-mold 28 screwed into the mold holder 25 and an upper half-mold 29, screwed into a plate 30 fixed to the upper ends of the columns 27 and movable vertically with them. On each plate 30 is mounted a plate 31, called a core plate, the role of which will be explained below.
The different stations I to VIII, imposed on the molds by the Maltese cross, are shown in fig. 1.
Position I is the injection position; positions II to V are cooling positions. In V, the lifting and lateral release of the core plate are carried out; in Vl, the lifting of the upper mold and the removal of the core; in VII, the extraction and ejection of the molded part, and the reinstallation of the core plate; in VIII, bringing the two half-molds back into contact, ready from then on for a new injection in section I, and the cycle of operations begins again.
The carrot insert, the upper mold holder and the lower mold holder are provided for internal water circulation, such as can be seen for example in dotted lines in FIG.
10 for the carrot wafer. Only at 32 and 33 (fig. 2) have been shown the water inlet and outlet tubes for the two molds shown. The water flow passes through a sealed box 34 rotating with the plate 24 and connected by chambers 35 and 36 with fixed inlet and outlet tubes 37, 38.
We will now describe in detail the various parts and the mechanisms for performing all the operations of manufacture.
At station I where the injection takes place, it is important that the two parts of the mold are strongly pressed against each other and that they press the core plate 31, through which the injection takes place. - as will be explained later - against the injection pot, so that no material leakage can occur under the effect of the injection pressure.
The locking and unlocking of the half-molds are controlled by the cam 14 by means of a device shown in elevation in FIGS. 3 and 4. The cam 14 has two bosses 39, 40, placed in different planes. These bosses cooperate respectively with two rollers 41, 42, carried respectively by two arms 43, 44 of a lever articulated around an axis 45. Another arm, 46, of this lever attacks a toggle composed of an articulated connecting rod 47 around an axis common to two rods 48 and 49. The rod 48 oscillates about an axis 48a carried by a rod 50 capable of sliding in a slide 50a placed under the lower mold holder 25. The rod 49 is articulated to an axis 49a of the fixed plate 4. The axes 48a, 49a are placed on the same vertical.
By construction, when the boss 39 and the roller 41 cooperate (Fig. 3), the rods 48, 49 are substantially in the extension P one of the other, so that the half-molds are applied with force against each other. 'other, and press the plate 31 against the injection pot 51. The rod 50 does not descend to perform the unlocking (Fig. 4) only under the action of the boss 40 cooperating with the roller 42, after rotation of the cam in the direction of the arrow fl. Only then, the plate 24, driven by the Maltese cross, starts to replace the first mold by the next mold.
The rod 50 can advantageously be formed from two elements placed in the extension of one another, screwed for example to one another, so as to make the length of this rod 50 adjustable.
The plastic injection pot is supplied as follows (fig. 5):
A raw material reservoir 60 is in communication from below with the upper opening of an injection pot 51. A squeegee 61, to which is imparted a reciprocating movement in a slide 61 c, pushes back, moving towards the bottom. left, a certain quantity of material, while a vertically arranged piston 62, by lowering, forces the material previously loaded to descend into the injection pot. The movement of this piston 62 is controlled by means of a lever 63, articulated to an axis 64, and receiving an oscillating movement from a rod 57. This movement transmits to a part 65, fixed to a rod 53, an alternating rectilinear movement, which is transmitted by means of a spring 66 to the piston 62.
Means (not shown) make it possible to adjust the maximum stroke of the piston 62. The spring 66 flexes if the material tends to be too stuffed in the pot and the stroke of the piston 62 is reduced accordingly. A stop 67, adjustable in height, acts on an angled lever 68 to actuate, by means of a connecting rod 61a, the scraper 61, the stroke of which thus decreases with that of the piston 62, so that the flow of material decreases with this stroke , which produces a regulating effect of the diet. A spring 61b recalls the squeegee 61 back, when the stop 67 abandons the elbow lever 68.
The injection is carried out at station I, from the injection pot 51 according to the process which is described in the aforementioned patent No. 317574.
The apparatus and, in particular, the injection pot are shown in FIG. 2 and with more details in fig. 5. The injection process is briefly recalled below. An injection piston 52 is integral with the piston rod 53 which receives a reciprocating movement via a lever 54, oscillating about a fixed axis 55, and a connecting rod 56.
The end of the lever 54 is articulated at one end of the vertical rod 57, the other end of which is articulated on a connecting rod 58, mounted so as to be able to oscillate on an eccentric crank pin 59 of the plate 17 (FIG. 2). The piston therefore receives a reciprocating movement on each turn of the plate 17, that is to say between stopping a mold at the injection station and stopping the next mold. The crank pin 59 is wedged in such a way that the descent of the piston 52, which corresponds to the injection, occurs during the stopping time of the mold and after the locking of the mold. The injection dosage as a function of the capacity of the mold is adjusted by any suitable means capable of varying the stroke of the piston.
According to the device described in the aforementioned patent N "317574, a shutter needle is mounted in the injection pot, in the vicinity of the injection nozzle, to automatically close the latter when the piston rises.
To increase operational safety, the machine which is the subject of the present invention comprises (fig. 2 and 6) a device which mechanically ensures the closing movement by a needle 69 (fig. 19). On the rod 57 is fixed, at adjustable height, by means of a screw 70, a sleeve 71 terminated by a chamfer 71a. A lever 72 articulated to a pin 73, carries a roller 74. When, during the ascent of the rod 57, the chamfer 71a meets the roller 74, the needle 69 is pushed to the right and remains in this position until at the end of the upward stroke of the rod 57. On the contrary, when the roller 74 escapes from the sleeve 71 during the descent of the latter, the needle is pushed back to the left by the injection pressure of the material which is exerted on its extremity. The roller 74, abutting on the rod 57, limits this movement.
The device can be adjusted so that the shutter remains closed for a short time after the piston 52 has started its injection descent so as to compress the molten plastic material and thus achieve extremely rapid injection.
As stated above, the injection takes place through a so-called core plate 31, the role of which will now be described, with special reference to FIG. 6, in which it is shown in the injection position, clamped between the upper mold holder 30 and the injection pot 51. This plate has an orifice 75 in the form of a truncated cone, interposed between an injection nozzle 76 and a narrower inlet orifice 77 passing through the upper half-mold, which is here designated by 78, while the lower half-mold is shown at 80, these two mold parts cooperating to obtain capsules of sealing.
When the injection takes place, the shutter needle 69 being pushed back to the left by the pressure of the plastic material which is exerted on its end by a side channel 79, the injected material fills the gap between the two parts of the injection. mold 78 and 80 to form the molded part 81 to which adheres the core formed by the material which fills the orifices 75 and 77. The material which fills the nozzle 76 is sucked up by the rise of the injection piston, but the core rapidly solidified by the intense cooling of the wafer 31, is retained because of its frustoconical shape. The break between the core and the material contained in the injection pot will moreover be produced during the unlocking which simultaneously moves the two parts of the mold and the plate away from the nozzle.
The role of the carrot plate is to constitute the frustoconical head 75 of the carrot and to cool it rapidly to allow, during a subsequent operation, to detach this carrot head, as well as its peduncle 77, flush with the part. molded, as we will see later.
Immediately after the injection, the unlocking is produced as indicated above and the plate 24 starts up to replace the full mold with the next mold and so on. The first thus moves from station to station and cools, along with the object it contains, to station V.
In this station, the core plate 31 which accompanies the mold is lifted and undergoes an angular horizontal displacement, to make it possible to release from this plate the core, that is to say the plastic material, at this solidified moment, which fills the orifice of this plate and the orifice of the upper half-mold.
The orifice 75 of the wafer 31 being frustoconical, the demolding of the head of the core, solidified by the intense cooling of the wafer, is obtained by a simple lifting of the latter, followed by an angular displacement. This movement is carried out as explained below with particular reference to
in fig. 6, 8, 9, 10 and 11.
The core plate 31 was hitherto held applied against the plate of the upper mold holder, 30, by a spring 175 (FIG. 8) bearing on a ring 176 pinned to the foot of a rod 177 integral with the plate 31.
It suffices to lift this rod 177 by compressing the spring 175 to release the plate 31 from the plate 30. This lifting is performed by means of a horizontal bar 178 which lifts as will be seen below.
The end of this bar raises a vertical rod 179 against the action of a spring 180. On the other hand, the plate 31, in its injection position, was held in abutment against a step 182 of a plate. stop 181 (fig. 10 and 11) by a spring 184. After it has been lifted above the plate 30, the plate 31, pulled by the spring 184, pivots and abuts against a step 183 located at a level higher than the step 182, thus freeing the head of the carrot, which then emerges from the upper mold.
At station Vl, the upper half-mold is raised. An undercut is provided in the lower half-mold so that the part remains held there by its edge during the lifting of the upper half-mold.
The lifting of the upper mold holder is controlled by the cam 16 (fig. 2). This operation is illustrated in fig. 12.
A lever 85 cooperating by a roller with the cam 16 lifts a rod 86, which slides vertically through the plates 4 and 5, against the pressure of a spring 87 placed between the plate 5 and a ring 88. The rod 86 carries, at its upper end, a plate 89 above which is held to be placed the spacer 271 which brings together the two rods 27 carrying the plate of the upper mold holder 30. The upper mold is thus lifted during the lifting of the rod 86 by the cam 16.
It will be noted, to complete what has been said in the description of the station V, that the bar 178, which is integral with the rod 86, has risen during this operation. The position of this bar on the rod 86 is adjusted so that, only towards the end of the lifting of the upper mold at station VI, the lifting of the sprue wafer 31 mentioned at the previous station takes place.
The removal of the core is controlled by the mechanism described below
On a bracket 90 (FIG. 13), integral with the plate 5, is mounted, movable in rotation, a vertical shaft 91 carrying a horizontal cross member 92, provided at its ends with two clamps equidistant from the axis of rotation 91 and each formed two elements, one fixed, 93, the other, 94, movable around an axis 95. The tails of the elements 94 are connected by a spring 96 which tends to keep the two clamps closed.
On the foot of the shaft 91 is mounted a sleeve 97 which has two helical threads 98-99 of the same pitch, offset circumferentially with respect to each other by 1800. The upper end of a thread and the lower end of the other, and vice versa, open into two diametrically opposed longitudinal grooves 100-101 (fig. 14). Said sleeve 97 has the function of transforming the reciprocating rectilinear movement of the plate 89 into an alternating rotational movement of the shaft 91.
Fig. 14, showing the sleeve split along an X-X generator and developed, and FIG. 18 illustrate the realization of this movement. On the plate 89 is fixed a box 102 containing a pusher 103 biased by a spring which pushes one end of this pusher into one of the grooves 100-101. The depth of the grooves decreases from bottom to top until they meet the threads.
When the plate 89 is in the down position, for example, the pusher 103 is engaged in the bottom of the groove 100. When the plate 89 rises, the pusher 103 rises in the groove 100 without encountering an obstacle and the sleeve 97 does not turn.
When the pusher reaches the top of the groove 100, it is pushed by its spring into the part 100a of this groove which has the depth of the thread 99. While going down, it puts pressure on the lower side 99a of this thread and forces the sleeve. 97 to turn in the direction of the arrow. The pusher then abandons the groove 100 and, at the end of its travel along the thread 99, it engages, pushed by its spring, in the groove 101 by crossing the projection 104, then the same process is repeated in the groove 101 and the thread 98, and so on.
Carrot removal is carried out as follows:
During its rotation, the right-hand clamp of fig. 13 meets a fixed ramp 105 mounted on a column 106 (see fig. 7), which produces the opening of the clamp. When the latter continues to rotate through 1800, it remains held in this open position by a leaf spring 105a. As the upper mold holder plate 30 reaches its peak, a rod 107, pressed down by the spring 105a, is lifted by the plate 30 and in turn lifts the spring 105a above a notch 108 that presents the gripper element 94. At this moment, the gripper closes on the sprue under the action of the spring 96.
The upper mold carrier plate 30 then begins its descent and causes, flush with the molded object, the separation of the core; this remains suspended from the clamp, which then starts to perform the next half-turn. The clamp opens again by meeting the stopper 105, dropping the sprue. Each of the clamps thus acts in turn, one closing on a core, while the other releases that of the previous mold.
According to a variant shown in FIG.
15, the two jaws 93, 94 of each clamp are each movable around an axis and mesh with each other by toothed sectors 93a, 94a, which allows a symmetrical grasp of the core with respect to its axis . It is possible to provide, on the path of the open clamp, an obstacle which would force the core to fall, in the event that it would have remained attached to one of the jaws of the clamp.
The upper mold being lifted, it is now necessary to keep it in the high position during the next fraction of a turn of the mold-holder plate 24 to allow the extraction of the part from the lower mold and its ejection.
Figs. 16, 17, 18 show how the upper mold half crosses in the raised position the gap between stations VI and VII.
This result is obtained by means of a horizontal ramp 111, supported by a column 110 so that its upper face is placed a little below the lower face of the spacer plate 271 when the latter is in the raised position. The plate 271 is able to slide on the ramp 111.
To allow the ramp to engage under this plate at station VI, the ramp 111 carries, level with its upper plane, a circular sector 112 movable around a shaft 114 formed by a head bolt 113. On l 'shaft 114, blocked on the ramp 111, is fixed the central end of a spiral spring 115, the other end of which presses on a pin 116 blocked on the sector 112. The leaf of this spring pushes the sector 112 in clockwise (fig. 17) and the sector is immobilized by the meeting of the tenon 116 with a notch 117 of the ramp 111.
When a column 27 reaches the position 27vil at the station VI (fig. 17 and 18), it presses on the edge of the sector 112 which recedes slightly in the direction of the arrow in fig. 17 by rotating around its axis. When the plate 271 is lifted by the plate 89, the column 27 occupying the position <RT the cam 15 (fig. 2) and deposits the object 81 on the pallet 123. The lower mold-holder plate 24 (fig. 7) ), suddenly striking, by a boss 132 carrying the following mold, a finger 133 mounted on the axis shaft 125, imparts to the latter a sudden rotation which projects by inertia the molded object into a receptacle placed so as to receive it. In its backward movement (fig. 9), the pallet 123 slides on the arm 127 and exceeds its end.
This arm 127, then pushed by its spring 128, rises and again immobilizes the pallet 123 which is therefore ready for a new operation of expelling the following molded object.
The cam 15 having continued its rotation, the head 119 has resumed its place in the lower mold; the rod 177 is also lowered, following the rotation of the cam 16, and the mold, reconstituted by the junction of its two elements, is ready for a new injection.
In the path from station Vll to station VIII, the plate 271, under the effect of return springs, if any, descends along the inclined part 11a of the ramp 111 (fig. 16 , 17, 18) thus finally returning to the station
I the mold in the low position, ready for a new operation.
The machine is fitted with safety devices to stop the engine in the event of an operating incident. In particular, a micro-switch placed on the path of the molds is attacked by the upper part of the upper mold-holder plate and cuts the supply current to the motor when an incident prevents the two half-molds from reconnecting, for example example if a poorly unmolded object interposes between their two junction surfaces.
Figs. 20 and 21 schematically illustrate in plan and elevation views respectively, an embodiment of the invention in the form of a machine which identically applies the construction principles of that which is represented in FIGS. 1 to 19, but in which each of the mold holders 25-30, instead of containing a single mold cavity 28-29, has several, for example four, as is the case in Figs. diagrams 20 and 21.
These molding cavities, each of which reproduces the half-molds 28-29 described above, are fed collectively by a central injection pot, 151, which is constituted and operates according to the principle described in the aforementioned patent No. 317574 and to which they are connected by channels 152 radiating around the injection nozzle.
For lifting the molds, a rod 86, equivalent to that of FIG. 12, attacks a plate 86a itself acting on individual rods 86b provided with springs 87b.
The injection is done, here again, through carrot platelets which play the same role as the platelets 31 previously described.
The lifting operations of these plates to release the carrots, then the elimination of the latter after lifting the upper mold holders, finally those of lifting and ejection of the molded objects are carried out under the same conditions as for FIGS. 1 to 19, with the mechanical adaptations which may be made necessary by the plurality of molds on each of the mold holder groups 25-30. In particular, to ensure the removal of the core and its ramifications, it is important to note that the machine does not deliver a cluster of molded objects, but molded parts which are automatically and individually separated from said ramifications, which correspond to the channels 152.
By serving several molding units in this way by means of a single mold holder group and a single injection pot, the production of the same machine is multiplied without having to make fundamental changes to it. Now, it is thanks to the precision of the dosage and to the low power required by the machine, that the latter can maintain its usual rate while ensuring a much greater production since, in all of FIGS. 20 and 21, a machine having eight molding groups with, in each of these groups, four molding units, produces 32 articles during each of its revolutions.