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EP2611592A1 - Moule rotatif multi-étage pour injection-soufflage et multi-injection - Google Patents

Moule rotatif multi-étage pour injection-soufflage et multi-injection

Info

Publication number
EP2611592A1
EP2611592A1 EP11764810.5A EP11764810A EP2611592A1 EP 2611592 A1 EP2611592 A1 EP 2611592A1 EP 11764810 A EP11764810 A EP 11764810A EP 2611592 A1 EP2611592 A1 EP 2611592A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mold
injection
rotary
rotating parts
rotating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11764810.5A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean Pierre Grosfilley
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JP Grosfiley SAS
Original Assignee
JP Grosfiley SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JP Grosfiley SAS filed Critical JP Grosfiley SAS
Publication of EP2611592A1 publication Critical patent/EP2611592A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/03—Injection moulding apparatus
    • B29C45/04—Injection moulding apparatus using movable moulds or mould halves
    • B29C45/06—Injection moulding apparatus using movable moulds or mould halves mounted on a turntable, i.e. on a rotating support having a rotating axis parallel to the mould opening, closing or clamping direction
    • B29C45/062—Injection moulding apparatus using movable moulds or mould halves mounted on a turntable, i.e. on a rotating support having a rotating axis parallel to the mould opening, closing or clamping direction carrying mould halves co-operating with fixed mould halves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29C45/0053—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor combined with a final operation, e.g. shaping
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    • B29C45/32—Moulds having several axially spaced mould cavities, i.e. for making several separated articles
    • B29C45/322—Runner systems for distributing the moulding material to the stacked mould cavities
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    • B29C49/02—Combined blow-moulding and manufacture of the preform or the parison
    • B29C49/06—Injection blow-moulding
    • B29C49/061—Injection blow-moulding with parison holding means displaceable between injection and blow stations
    • B29C49/062—Injection blow-moulding with parison holding means displaceable between injection and blow stations following an arcuate path, e.g. rotary or oscillating-type
    • B29C49/063—Injection blow-moulding with parison holding means displaceable between injection and blow stations following an arcuate path, e.g. rotary or oscillating-type with the parison axis held in the plane of rotation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C49/02—Combined blow-moulding and manufacture of the preform or the parison
    • B29C2049/023—Combined blow-moulding and manufacture of the preform or the parison using inherent heat of the preform, i.e. 1 step blow moulding
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    • B29C2949/0715—Preforms or parisons characterised by their configuration the preform having one end closed
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    • B29C49/28—Blow-moulding apparatus
    • B29C49/30—Blow-moulding apparatus having movable moulds or mould parts
    • B29C49/36—Blow-moulding apparatus having movable moulds or mould parts rotatable about one axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/42—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C49/64—Heating or cooling preforms, parisons or blown articles
    • B29C49/6409—Thermal conditioning of preforms
    • B29C49/6427—Cooling of preforms

Definitions

  • the present invention relates to the field of plastics and, more particularly, to so-called injection-blow molding and multi-injection techniques. It relates, more particularly, a rotary mold for injection-blow molding or multi-injection, this mold being a multi-stage mold and in particular bi-stage.
  • the invention is explained below by considering more particularly a mold for injection-blowing, without resulting in a limiting character.
  • This technique consists of injection molding a blank or preform of the hollow part in a first workstation, then transferring the blank or preform, while its material is not yet completely cooled but still remains in the pasty state, to a second workstation where the blowing operation is carried out which aims to give the piece its final shape.
  • US Pat. No. 5,518,392 discloses another machine specifically dedicated to injection-blow molding, this machine comprising a vertical axis of rotation and two superposed "stages".
  • this machine comprising a vertical axis of rotation and two superposed "stages".
  • the purpose of the present invention is to overcome this limitation, and it therefore aims to increase the number of molding cavities, for injection-blowing but also multi-injection applications, without increasing the power of the machine. injection, and retaining a conventional injection molding machine, in particular with a horizontal axis
  • the subject of the invention is a multi-stage rotary mold for injection-blow molding and multi-injection, the mold being intended to be used on an injection molding machine equipped with a rotation system, preferably along an axis horizontal rotation, or this mold itself having an integrated rotation system, the mold being characterized in that it comprises, in combination:
  • the rotating parts being linked, directly or indirectly, to the rotation system.
  • the rotatable mold object of the invention can be designed as a two-stage mold, with two coaxial rotary parts provided with molding cavities and with a single non-rotating central plate disposed between the two rotating parts, in which case of preference :
  • a first rotary part is directly linked to the rotation system, the other rotating part is connected in rotation to the first rotary part by driving columns, which pass through an opening of the central plate,
  • This central plate is maintained substantially equal distance from the fixed part and the movable part of the mold by mechanical means.
  • the mold of the present invention makes it possible to double or increase even more the number of molding impressions, while retaining the same power of the injection molding machine and, in particular, without it being necessary to increase the closing force of the mold, and also without increasing the footprint of the machine.
  • the rotational drive of the rotary parts is given by the rotation system, which may be a rotating mechanical mold base, as described in patent FR 2775152 in the name of the Applicant.
  • This rotation system here directly leads to a first rotating part, which itself rotates the other part or parts in a perfectly synchronized manner.
  • the molding impressions of the various rotating parts are brought successively to the stations distributed at the periphery of these rotating parts.
  • the material distribution means can also be placed at the periphery of the rotating parts, appearing as at least one block of radially movable material distribution mounted radially on the fixed portion of the mold, actuating means of the jack type being provided for radially moving said material distribution block, in particular to bring the block closer to the rotating parts of the mold in the closed position of this mold, and to separate said block for the opening of the mold.
  • the peripherally disposed dispensing block which carries the injection points applied against the mold parts in the position of closure mold, can be directly fed molding material by an injection unit disposed perpendicularly to the opening / closing direction of the mold, which however is a fairly expensive solution.
  • the peripheral dispensing block is fed with material for molding from one injection period located in the axis of rotation of the rotating parts of the mold, and via minus one hot channel leading to the injection points carried by the distribution block.
  • the design of a conventional injection molding machine is thus preserved, with an injection unit arranged horizontally in the opening / closing direction of the mold.
  • Figure 1 is a sectional view of a two-stage rotary mold according to the present invention, shown in the open position and mounted between two plates of an injection molding machine.
  • Figure 2 is a sectional view similar to Figure 1, but showing the two-stage rotary mold in the closed position;
  • Figure 3 is a front view of a rotatable portion of the mold of Figures 1 and 2, with indication of the associated positions;
  • FIGS. 4 and 5 are partial views of this mold, respectively in two successive positions, illustrating the ejection operation carried out in the "closed mold” position;
  • Figures 6 and 7 are sectional views, respectively in two different positions, of a variant of the two-stage rotary mold according to the invention.
  • the mold is, in use, placed on an injection molding machine which comprises a fixed plate 2 and a movable plate 3, which can be moved towards or away from the fixed plate 2 in a horizontal movement.
  • a rotation system 4 that i is in particular a mechanical base to u rn an te demoule te llequed written in the coating FR 2725152.
  • the rotation system 4 is designed to describe, to parts rotary (as specified below), a rotation about a horizontal axis A, and a translational movement along the horizontal axis A.
  • the mold itself is disposed, in use, between the fixed plate 2 of the injection molding machine and the rotation system 4.
  • This mold comprises, inter alia, a fixed mold part 5 mounted on the fixed plate 2 of the press to inject, and a moving mold part 6 mounted on the rotation system 4. Between the fixed part 5 and the movable part 6 of the mold are arranged two rotating mold parts, respectively 7 and 8, rotatably mounted around the axis horizontal A and also mounted movable in translation along this horizontal axis A.
  • the mold further comprises a central plate 9, disposed between the two rotating parts 7 and 8.
  • the rotating part 7, located on the side of the rotation system 4, is directly mounted on a central shaft 10 of this rotation system 4, adapted to be driven in rotation and in translation along the horizontal axis A.
  • the other rotary part 8, located on the side of the fixed part 5, is carried by a shaft 1 1 free to move in rotation and in translation relative to said fixed part 5.
  • This other rotating part 8 is rotatably connected to the rotating part 7 by driving columns 12, for example three in number, which extend parallel to the horizontal axis A and which pass freely through a wide opening 13 formed in the central plate 9.
  • This non-rotating central plate 9 is kept at an equal distance from the fixed part 5 and the mobile part 6 of the mold by unrepresented mechanical means, arranged outside the mold parts described so far, and carried by the mold .
  • the two rotating parts 7 and 8 of the mold comprise one and the other of the moldings 14, so as to constitute a two-stage rotary mold. More particularly, the mold is here designed as a mold for the production of hollow bodies by a "hot cycle" injection-blow molding technique; In accordance with FIGS. 4 to 4, the following are introduced successively, by rotation of the rotating parts 7 and 8, to a molding station 15 by injection of blanks or preforms of the hollow bodies to be produced, then to a station. blowing 16 in which these hollow bodies receive their final shape, an ejection station 1 7 is also provided (see Figure 3).
  • the term "imprint” may designate here either a hollow molding part, or a relief molding part also usually designated as “core” and having the additional function of retaining the preform or preform on the rotating part during the rotation of the latter, for the transfer of the blank or preform from one station to the next.
  • a distribution block 18 of this material mounted vertically on the fixed part 5 of the metal, is provided at the level of the injection molding station 15.
  • the hydration unit 18 is designed to move the dispensing block 18 vertically.
  • This dispensing block 18 carries an injection nozzle provided with two injection points 21 and 22 intended to feed respectively the molding cavities 14 of the two parts. rotary 7 and 8.
  • a first rotary coupling 23, placed at the rear of the shaft 10 of the rotation system 4, is used to feed the first rotary part 7 with a thermal regulation fluid, in particular in the region of the molding cavities 14 of FIG. this rotary part 7.
  • a second rotary connector 24, placed at the rear of the shaft January 1, can supply the other rotary portion 8 with a thermal regulation fluid, in particular in the region of the moldings 14 of this rotating part 8.
  • the mold With regard to the axial movements, along the horizontal axis A, the mold is switchable between the open position shown in FIG. 1 and the closed position shown in FIG. 2.
  • the displacement of the moving plate 3 of the injection molding machine prints directly to the movable part 6 of the mold its axial opening or closing movement.
  • This axial movement is transmitted to the central plate 9 by the mechanical means mentioned above. It is also communicated to the two rotary parts 7 and 8, in particular by opening stops 25 (see FIG. 1, bottom).
  • the distribution block 18 When the mold is brought into the closed position (FIG. 2), the distribution block 18 is lowered by a control of the hydraulic jack 19, to apply the two injection points 21 and 22 of the injection nozzle 20 to the periphery of the different parts, then tightened, of the mold. Conversely, the distribution block 18 makes an upward movement to clear the injection points 21 and 22, before opening the mold (see Figure 1). The high position of the distribution block 18 is maintained during the rotation of the rotating parts 7 and 8.
  • the mold being in the closed position, the material is injected by the distribution block 18 into the molding cavities 14 of the two rotary parts 7 and 8, as well as in other molding cavities 26 carried. by the fixed part 5, by the movable part 6 and by the central plate 9 of the mold, at their periphery.
  • the blanks or preforms 27 are thus molded.
  • the two rotating parts 7 and 8 are released and are placed in the middle of the free spaces located on either side of the plate central 9.
  • the rotation system 4 is then actuated to drive in rotation the first rotary part 7, which through the driving columns 12 also rotates the other rotating part 8.
  • the two rotating parts 7 and 8 together with them the blanks or preforms 27, held by the cavities 14, for transferring them from the injection station 15 to the blowing station 16. Simultaneously, these two rotary parts 7 and 8 carry with them the finished parts 29, blowing 16 at the ejection station 17.
  • the movable plate 3 of the injection molding machine After rotating one-third turn (120 °) of the two rotating parts 7 and 8, the movable plate 3 of the injection molding machine is moved in the opposite direction of its opening stroke, to close the mold.
  • the central plate 9 of the mold then performs half of the travel of the movable plate 3, and at the end of the closing movement:
  • the first rotary part 7 is positioned between the movable part 6 and the central plate 9, and
  • the other rotary part 8 is located between the fixed part 5 and the central plate 9. With the mold thus closed, the distribution block 18 is again lowered and the same cycle is repeated, and so on.
  • an injection molding machine in which, in a conventional manner, the injection unit is located horizontally along the axis A, as symbolized by an arrow F, while the injection points 21 and 22 are, as previously , carried by a distribution block 18 in peripheral disposition, mounted movably in the vertical direction.
  • a hot channel 31 radially oriented, which extends into the fixed part 5 of the mold, between the injection unit (arrow F) and an inlet nozzle 32 of the distribution block 18.
  • the hot channel 31 is extended by another axial direction hot channel 33, placed inside the distribution block 18 and extending itself by hot channels 34 and 35 respectively leading to injection points 21 and 22.
  • FIG. 6 shows the assembly with the distribution block 18 in the raised and released position, the inlet nozzle 32 then being closed.
  • FIG. 7 shows the same assembly with the distribution block 18 lowered and resting on the parts of the mold to be fed, the inlet nozzle 32 thus ensuring continuity between the hot channels 31 and 33.
  • this design can be modified by locating the injection points 21 and 22 not on the top of the mold but on the side of it, the front side ("operator” side) or the side of the mold. rear (opposite to the operator), the hot channel 31 having in this case a horizontal orientation.
  • a first variant consists in providing only two stations, separated by a rotation of 180 °, namely:
  • Another variant provides four stations, separated by rotations of 90 °, which are:
  • the injection molding machine is very easily adaptable to the number of mold stations, by the numerical programming of the rotation system 4. As a result, different molds, with variable number of positions (two, three or four positions), can be used on the same injection press.
  • the rotary mold of the invention is designed as a mold for bi-injection or multi-injection, that is to say that the molding impressions of the rotating parts 7 and 8 of the mold are brought successively. by the rotation of these parts, at an injection molding station of a first material, then at least one injection molding station of another material, for example to perform an overmolding.
  • the multiplication of the rotating parts also increases the productivity of the mold, without increasing the closing force of the injection molding machine or its footprint, resulting in a gain in investment and energy consumption. . Since separate materials have to be injected into at least two molding stations, the distribution blocks for the various injection materials can be located not only in the upper part, above the mold, but also on one side of the mold.
  • the bi-injection or multi-injection can be carried out with the installation of a metal insert or the like, introduced in the open mold or closed mold position, in a dedicated station and in particular at the station. 'injection. It is not departing from the scope of the invention, as defined in the appended claims:

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Ce moule, associé à un système de rotation (4) ou comportant un système de rotation intégré, comprend : une partie fixe (5), située à une extrémité; une partie mobile axialement (6), à l'opposé de la partie fixe; entre la partie fixe (5) et la partie mobile (6), au moins deux parties rotatives (7, 8), coaxiales et mobiles axialement; au moins une plaq ue centrale (9) ou intermédiaire non tournante, disposée entre les parties rotatives (7, 8). Ces diverses parties sont pourvues d'empreintes de moulage (14, 26), alimentées par des moyens de distribution (18) de matière. Les parties rotatives (7, 8) sont liées directement ou indirectement au système de rotation (4). Il s'agit en particulier d'un moule bi-étage, pour injection-soufflage ou pour multi-injection.

Description

Moule rotatif multi-étage pour injection-soufflage et multi-injection
La présente invention se rapporte au domaine de la plasturgie et, plus particulièrement, aux techniques dites d'injection-soufflage et de multi- injection. Elle concerne, plus particulièrement, un moule rotatif pour injection- soufflage ou multi-injection, ce moule étant un moule multi-étage et notamment bi-étage. L'invention est exposée ci-après en considérant plus particulièrement un moule pour injection-soufflage, sans qu'il en résulte un caractère limitatif.
Dans le domaine de la plasturgie, certains corps creux notamment destinés à l'emballage de produits divers, tels que les pots de yaourt, les boîtes à pilules pour des produits pharmaceutiques ou les tubes pour des produits cosmétiques, sont réalisés par une technique d'injection-soufflage dite « en cycle chaud ».
Cette technique consiste à mouler par injection une ébauche ou préforme de la pièce creuse dans un premier poste de travail, puis à transférer cette ébauche ou préforme, pendant que sa matière n'est pas encore refroidie complètement mais reste encore à l'état pâteux, vers un deuxième poste de travail où s'effectue l'opération de soufflage qui vise à donner à la pièce sa forme définitive.
La demande de brevet français N° 10.51272 déposée le
23 février 2010 au nom du Demandeur et publiée sous le numéro FR 2956610 décrit un tel procédé de moulage de corps creux, et un outillage pour la mise en œuvre de ce procédé, dans lesquels l'ébauche ou préforme, encore à l'état pâteux, est transférée en rotation entre le premier poste de moulage par injection et le deuxième poste de soufflage. L'outillage peut encore comporter un troisième poste dédié à l'éjection des pièces finies, une nouvelle rotation amenant lesdites pièces du poste de soufflage à ce dernier poste. Ainsi, les divers postes de travail s'organisent autour d'un seul et même moule, qui possède une partie rotative à laquelle est associé un système de rotation. La démarche décrite dans cette précédente demande de brevet conduit déjà à une rationalisation de l'injection-soufflage, pour une réalisation complète des corps creux sur une seule et même machine, et dans un moule unique pourvu d'une partie tournante.
Le brevet US 5518392 divulgue une autre machine spécifiquement dédiée à l'injection-soufflage, cette machine comportant un axe de rotation vertical et deux « étages » superposés. Toutefois, pour des raisons de productivité, il apparaît nécessaire de prévoir un nombre maximum d'empreintes pour une machine et un moule, alors que les machines actuellement dédiées à l'injection-soufflage possèdent des empreintes dont le nombre est dans certains cas insuffisant.
La présente invention a pour but de remédier à cette limitation, et elle vise donc à augmenter le nombre d'empreintes de moulage, pour les applications d'injection-soufflage mais aussi de multi-injection, sans augmenter la puissance de la machine d'injection, et en conservant une presse à injecter classique, notamment à axe horizontal
A cet effet, l'invention a pour objet un moule rotatif multi-étage pour injection-soufflage et multi-injection, le moule étant prévu pour être utilisé sur une presse à injecter équipée d'un système de rotation, de préférence suivant un axe de rotation horizontal, ou ce moule comportant lui-même un système de rotation intégré, le moule étant caractérisé par le fait qu'il comprend, en combinaison :
- une partie fixe, située à une extrémité du moule,
- une partie mobile axialement, non tournante, à l'opposé de la la partie fixe,
- entre la partie fixe et la partie mobile axialement, au moins deux parties rotatives coaxiales et mobiles axialement,
- au moins une plaque centrale ou intermédiaire non tournante, disposée entre les parties rotatives,
- des empreintes de moulage prévues sur les au moins deux parties rotatives, ainsi que sur les parties fixe et mobile et sur la ou chaque plaque centrale ou intermédiaire,
- des moyens de distribution de matière vers les empreintes de moulage, dans au moins une position angulaire, pour injection et/ou pour soufflage,
les parties rotatives étant liées, directement ou indirectement, au système de rotation.
En particulier, le moule rotatif objet de l'invention peut être conçu comme un moule bi-étage, avec deux parties rotatives coaxiales pourvues d'empreintes de moulage et avec une plaque centrale non tournante unique disposée entre les deux parties rotatives, auquel cas de préférence :
- une première partie rotative est directement liée au système de rotation, - l'autre partie rotative est liée en rotation à la première partie rotative par des colonnes d'entraînement, qui traversent une ouverture de la plaque centrale,
- cette plaque centrale est maintenue à sensiblement égale distance de la partie fixe et de la partie mobile du moule par des moyens mécaniques.
Ainsi, le moule de la présente invention permet de doubler ou d'augmenter encore davantage le nombre des empreintes de moulage, tout en conservant la même puissance de la presse à injecter et, en particulier, sans qu'il soit nécessaire d'augmenter la force de fermeture du moule, et aussi sans augmentation de l'emprise au sol de la machine. L'entraînement en rotation des parties rotatives, au nombre de deux au moins, est donné par le système de rotation qui peut être une base mécanique tournante de moule, telle que décrite dans le brevet FR 2775152 au nom du Demandeur. Ce système de rotation entraîne ici directement une première partie tournante, qui elle-même entraîne en rotation la ou les autres parties tournantes, d'une manière parfaitement synchronisée. Ainsi, les empreintes de moulage des diverses parties rotatives sont amenées successivement aux postes répartis à la périphérie de ces parties rotatives. Dans la mesure où il s'agit de postes où une amenée de matière à mouler ou à souffler est nécessaire, les moyens de distribution de matière peuvent eux aussi être placés à la périphérie des parties rotatives, en se présentant comme au moins un bloc de distribution de matière monté mobile en direction radiale sur la partie fixe du moule, des moyens d'actionnement du genre vérin étant prévus pour déplacer radialement ledit bloc de distribution de matière, en particulier pour rapprocher ce bloc des parties rotatives du moule en position de fermeture de ce moule, et pour en écarter ledit bloc pour l'ouverture du moule.
Lors de cette ouverture du moule, les parties rotatives au nombre de deux au moins doivent être écartées des parties terminales fixe et mobile du moule, ainsi que de sa plaque centrale, ne serait-ce que pour ne pas être entravées dans leur rotation. Ce dégagement des parties rotatives, les amenant au milieu des espaces libérés de part et d'autre de la plaque centrale, ou des plaques intermédiaires, est obtenu par le mouvement d'ouverture du moule et par des butées d'ouverture spécifiques.
Le bloc de distribution à disposition périphérique, qui porte les points d'injection appliqués contre les parties de moule dans la position de fermeture du moule, peut être directement alimenté en matière à mouler par une unité d'injection disposée perpendiculairement à la direction d'ouverture/fermeture du moule, ce qui toutefois représente une solution assez coûteuse. Dans une variante possédant un coût moins élevé, le bloc de distribution à disposition périphérique est alimenté en matière à mouler depuis une un ité d'injection située dans l'axe de rotation des parties rotatives du moule, et par l'intermédiaire d'au moins un canal chaud aboutissant aux points d'injection portés par le bloc de distribution. On conserve ainsi la conception d'une presse à injecter classique, avec une unité d'injection disposée horizontalement dans la direction d'ouverture/fermeture du moule.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples, quelques formes d'exécution de ce moule rotatif multi-étage :
Figure 1 est une vue en coupe d'un moule rotatif bi-étage conforme à la présente invention, représenté en position ouverte et monté entre deux plateaux d'une presse à injecter.
Figure 2 est une vue en coupe similaire à la figure 1 , mais montrant le moule rotatif bi-étage en position fermée ;
Figure 3 est une vue de face d'une partie rotative du moule des figures 1 et 2, avec indication des postes associés ;
Figure 4 et 5 sont des vues partielles de ce moule, respectivement dans deux positions successives, illustrant l'opération d'éjection réalisée en position de « moule fermé » ;
Figures 6 et 7 sont des vues en coupe, respectivement dans deux positions distinctes, d'une variante du moule rotatif bi-étage selon l'invention.
L'invention est décrite ci-après, en référence au dessin, dans le cas de son application à un moule bi-étage pour injection-soufflage.
Le moule est, en utilisation, placé sur une presse à injecter qui comporte un plateau fixe 2 et un plateau mobile 3, lequel peut être rapproché ou éloigné du plateau fixe 2, dans un mouvement horizontal . Sur le plateau mobile 3 est monté un système de rotation 4, qu i est notamment une base méca n i q u e to u rn a n te d e m o u l e te l l e q u e d écri te d a n s l e b revet FR 2725152. Le système de rotation 4 est conçu pour faire décrire, à des parties rotatives (comme précisé plus bas), une rotation autour d'un axe horizontal A, ainsi qu'un mouvement de translation suivant l'axe horizontal A. Le moule lui-même est disposé, en utilisation, entre le plateau fixe 2 de la presse à injecter et le système de rotation 4. Ce moule comprend, entre autres, une partie fixe de moule 5 montée sur le plateau fixe 2 de la presse à injecter, et une partie mobile de moule 6 montée sur le système de rotation 4. Entre la partie fixe 5 et la partie mobile 6 du moule sont disposées deux parties rotatives de moule, respectivement 7 et 8, montées tournantes autour de l'axe horizontal A et aussi montées mobiles en translation suivant cet axe horizontal A. Le moule comprend encore une plaque centrale 9, disposée entre les deux parties rotatives 7 et 8.
La partie rotative 7, située du côté du système de rotation 4, est directement montée sur un arbre central 10 de ce système de rotation 4, apte à être entraîné en rotation et en translation suivant l'axe horizontal A.
L'autre partie rotative 8, située du côté de la partie fixe 5, est portée par un arbre 1 1 libre de se déplacer en rotation et en translation relativement à ladite partie fixe 5. Cette autre partie rotative 8 est liée en rotation à la partie rotative 7 par des colonnes d'entraînement 12, par exemple au nombre de trois, qu i s'étendent paral lèlement à l 'axe horizontal A et qui traversent librement une large ouverture 13 ménagée dans la plaque centrale 9.
Cette plaque centrale 9 non tournante est maintenue à égale distance de la partie fixe 5 et de la partie mobile 6 du moule par des moyens mécaniques non représentés, disposés à l'extérieur des parties de moule décrites jusqu'ici, et portés par le moule.
Les deux parties rotatives 7 et 8 du moule comportent l'une et l'autre des empreintes de moulage 14, de manière à constituer un moule rotatif bi-étage. Plus particulièrement, le moule est ici conçu comme un moule pour la réalisation de corps creux par une technique d'injection-soufflage « en cycle chaud » ; a insi l es d ifférentes em preintes de mou lage 1 4 sont amenées successivement, par la rotation des parties rotatives 7 et 8, à un poste de moulage par injection 15 d'ébauches ou préformes des corps creux à réaliser, puis à un poste de soufflage 16 dans lequel ces corps creux reçoivent leur forme définitive, un poste d'éjection 1 7 étant aussi prévu (voir figure 3). On notera que le terme « empreinte » peut désigner ici soit une partie moulante en creux, soit une partie moulante en relief aussi désignée habituellement comme « noyau » et ayant pour fonction supplémentaire de retenir l'ébauche ou préforme sur la partie tournante au cours de la rotation de celle-ci, pour le transfert de l'ébauche ou préforme d'un poste au suivant. Pour alimenter les empreintes de moulage 14 en matière à mouler, il est prévu au niveau du poste de moulage par injection 15 un bloc de distribution 18 de cette matière, monté mobile en direction verticale sur la partie fixe 5 d u mo u l e , u n véri n hyd ra u l i q u e 1 9 éta n t p révu pour déplacer verticalement le bloc de distribution 18. Ce bloc de distribution 18 porte une buse d'injection pourvue de deux points d'injection 21 et 22 prévus pour alimenter respectivement les empreintes de moulage 14 des deux parties rotatives 7 et 8.
Un prem ier raccord rotatif 23, placé à l'arrière de l'arbre 10 du système de rotation 4, permet d'alimenter la première partie rotative 7 avec un fluide de régulation thermique, en particulier dans la région des empreintes de moulage 14 de cette partie rotative 7. Un second raccord rotatif 24, placé à l'arrière de l'arbre 1 1 , permet d'alimenter l'autre partie rotative 8 avec un fluide de régulation thermique, en particulier dans la région des empreintes de moulage 14 de cette partie rotative 8.
En ce qui concerne les mouvements axiaux, suivant l'axe horizontal A, le moule est commutable entre la position ouverte montrée sur la figure 1 , et la position fermée montrée sur la figure 2. Le déplacement du plateau mobile 3 de la presse à injecter imprime directement à la partie mobile 6 du moule son mouvement axial d'ouverture ou de fermeture. Ce mouvement axial est transmis à la plaque centrale 9 par les moyens mécaniques mentionnés plus haut. Il est aussi communiqué aux deux parties rotatives 7 et 8, notamment par des butées d'ouverture 25 (voir figure 1 , en bas).
En ce qui concerne les parties rotatives 7 et 8, le mouvement de rotation autour de l'axe horizontal A, permis en position d'ouverture du moule, est directement donné à la première partie rotative 7 par le système de rotation 4 et son arbre 10. La rotation de l'autre partie rotative 8 est donnée i nd i rectem ent, à pa rti r de celle de la première partie rotative 7, par l'intermédiaire des colonnes d'entraînement 12. Les rotations des deux parties rotatives 7 et 8 sont ainsi synchronisées.
Lorsque le moule est amené en position fermée (figure 2), le bloc de distribution 18 est abaissé par une commande du vérin hydraulique 19, pour appliquer les deux points d'injection 21 et 22 de la buse d'injection 20 sur la périphérie des différentes parties, alors resserrées, du moule. A l'inverse, le bloc de distribution 18 effectue un mouvement dirigé vers le haut pour dégager les points d'injection 21 et 22, avant l'ouverture du moule (voir figure 1 ). La position haute du bloc de distribution 18 est maintenue pendant la rotation des parties rotatives 7 et 8.
Ainsi, en considérant à titre d'exemple la conception à trois postes, telle qu'illustrée par la figure 3, le fonctionnement du moule est le suivant :
Au poste de moulage par injection 15, le moule étant en position fermée, la matière est injectée par le bloc de distribution 18 dans les empreintes de moulage 14 des deux parties rotatives 7 et 8, ainsi que dans d'autres empreintes de moulage 26 portées par la partie fixe 5, par la partie mobile 6 et par la plaque centrale 9 du moule, à leur périphérie. Les ébauches ou préformes 27 sont ainsi moulées.
Simultanément, les ébauches ou préformes déjà parvenues au poste de soufflage 1 6 pourvu d'arrivées d'air comprimé 28 sont refroidies et soufflées à ce poste, de man ière à obten ir la forme défin itive des pièces creuses à réaliser. Egalement de manière simultanée, au poste d'éjection 1 7, les pièces finies 29 sont éjectées, au moyen d'une plaque d'éjection 30.
A l 'ouvertu re d u mou le, obten ue par déplacement d u plateau mobile 3 de la presse à injecter, les deux parties rotatives 7 et 8 sont dégagées et se placent au milieu des espaces libres situés de part et d'autre de la plaque centrale 9. Le système de rotation 4 est alors actionné pour entraîner en rotation la première partie rotative 7, qui par l'intermédiaire des colonnes d'entraînement 12 entraîne aussi en rotation l'autre partie rotative 8. Les deux parties rotatives 7 et 8 entraînent avec elles les ébauches ou préformes 27, tenues par les empreintes 14, pour les transférer du poste d'injection 15 au poste de soufflage 16. Simultanément, ces deux parties rotatives 7 et 8 entraînent avec elles les pièces finies 29, du poste de soufflage 16 au poste d'éjection 17.
Après rotation d'un tiers de tour (120 °) des deux parties rotatives 7 et 8 , le plateau mobile 3 de la presse à injecter est déplacé dans le sens inverse de sa course d'ouverture, pour refermer le moule. La plaque centrale 9 du moule effectue alors la moitié de la course du plateau mobile 3, et en fin de mouvement de fermeture :
- la première partie rotative 7 se retrouve positionnée entre la partie mobile 6 et la plaque centrale 9, et
- l'autre partie rotative 8 se retrouve positionnée entre la partie fixe 5 et la plaque centrale 9. Le moule étant ainsi fermé, le bloc de distribution 18 est de nouveau abaissé et le même cycle se répète, et ainsi de suite. On produit ainsi des corps creux par injection-soufflage, avec une productivité doublée compte tenu du doublement du nombre des empreintes (en comparaison avec un moule à partie rotative unique).
Les fig u res 6 et 7, su r lesq uel les l es éléments précédemment décrits sont désignés par les mêmes références, illustrent une variante relative à l'amenée de la matière à mouler vers les empreintes de moulage 14 et 26. Cette variante concerne une presse à injecter dans laquelle, d'une manière classique, l'unité d'injection est située horizontalement suivant l'axe A, comme symbol isé par une flèche F, tandis que les points d'injection 21 et 22 sont, comme précédemment, portés par un bloc de distribution 18 à disposition périphérique, monté mobile en direction verticale.
Dans un tel cas, pour alimenter les empreintes avec de la matière plastique en fusion et sous pression, il est prévu de transférer cette matière par un canal chaud 31 , d'orientation radiale, qui s'étend dans la partie fixe 5 du moule, entre l'unité d'injection (flèche F) et une buse d'entrée 32 du bloc de distribution 18. Le canal chaud 31 est prolongé par un autre canal chaud 33 de direction axiale, placé à l'intérieur du bloc de distribution 18, et se prolongeant lui-même par des canaux chauds 34 et 35 menant respectivement aux points d'injection 21 et 22.
La figure 6 représente l'ensemble avec le bloc de distribution 18 en position haute et dégagée, la buse d'entrée 32 étant alors obturée. La figure 7 montre le même ensemble avec le bloc de distribution 18 abaissé et en appui sur les parties du moule à alimenter, la buse d'entrée 32 assurant alors la continuité entre les canaux chauds 31 et 33.
Comme on le comprend, cette conception peut être modifiée en situant les points d'injection 21 et 22 non pas sur le dessus du moule mais sur le côté de cel u i-ci , d u côté avant (côté « opérateur ») ou du côté arrière (opposé à l 'opérateu r), le canal chaud 31 possédant dans ce cas une orientation horizontale.
Des variantes dans le nombre de postes sont possibles, sans changer la configuration générale du moule rotatif et de la presse à injecter.
Ainsi, une première variante consiste à prévoir seulement deux postes, séparés par une rotation de 180 °, à savoir :
- un poste d'injection de l'ébauche ou préforme, et - un poste de soufflage et d'éjection,
l'éjection de la pièce finie se faisant avec le moule ouvert, après le refroidissement de cette pièce.
Une autre variante prévoit quatre postes, séparés par des rotations de 90°, qui sont :
- un poste d'injection de l'ébauche ou préforme,
- un p o s t e d e p ré-soufflage et/ou de recalibrage de la température de la préforme,
- un poste de soufflage définitif et de refroidissement, et - un poste d'éjection des pièces finies, l'éjection s'effectuant avec le moule fermé.
Bien entendu, d'autres combinaisons sont aussi possibles. La presse à injecter est très facilement adaptable au nombre de postes du moule, par la programmation numérique du système de rotation 4. De ce fait, des moules différents, avec des postes en nombre variable (deux, trois ou quatre postes), peuvent être utilisés sur une même presse à injecter.
Selon encore une autre variante, le moule rotatif de l'invention est conçu comme un moule pour bi-injection ou multi-injection, c'est-à-dire que les empreintes de moulage des parties rotatives 7 et 8 du moule sont amenées successivement, par la rotation de ces parties, à un poste de moulage par injection d'une première matière, puis à au moins un poste de moulage par injection d'une autre matière, par exemple pour réaliser un surmoulage. Dans cette variante d'application, la multiplication des parties rotatives augmente également la productivité du moule, sans augmenter la force de fermeture de la presse à injecter ni son emprise au sol, d'où un gain d'investissement et de consommation d'énergie. Dans la mesure où des matières distinctes doivent être injectés à au moins deux postes de moulage, les blocs de distribution pour les différentes matières à injecter peuvent se situer non seulement en partie haute, au-dessus du moule, mais aussi sur un côté du moule ou sur les deux côtés du moule. On notera aussi que, dans cette variante, la bi-injection ou multi-injection peut être réalisée avec pose d'un insert métallique ou autre, introduit en position de moule ouvert ou de moule fermé, dans un poste dédié et notamment au poste d'injection. On ne s'écarterait pas du cadre de l'invention, telle que définie dans les revendications annexées :
- en multipliant les parties rotatives, par exemple en prévoyant trois ou quatre parties rotatives, de manière à obtenir un moule multi-étage, la plaque centrale étant alors remplacée par au moins deux plaques intermédiaires, ceci en association avec u ne presse à i njecter dont la dimension entre plateaux est appropriée ;
- en prévoyant des postes plus ou moins nombreux ; - en remplaçant le système de rotation, installé sur la presse à injecter, par un système de rotation intégré au moule et créant les mêmes mouvements rotatif et axial ;
- en prévoyant une rotation autour d'un axe vertical, au lieu d'un axe horizontal ;
- en remplaçant ou en complétant l'amenée de matière à mouler, située à la périphérie du moule et en partie haute, par une amenée de matière latérale, par exemple avec un bloc de distribution déplaçable horizontalement, ou par une arrivée de matière parallèle à l'axe du moule.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Moule rotatif multi-étage pour injection-soufflage et m u lti- injection, le moule étant prévu pour être utilisé sur une presse à injecter équipée d'un système de rotation (4), de préférence suivant un axe de rotation horizontal (A), ou ce moule comportant lui-même un système de rotation intégré, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison :
- une partie fixe (5), située à une extrémité du moule, - une partie mobile axialement (6), non tournante, à l'opposé de la partie fixe (5),
- entre la partie fixe (5) et la partie mobile axialement (6), au moins deux parties rotatives (7, 8) coaxiales et mobiles axialement,
- au moins une plaque centrale (9) ou intermédiaire non tournante, disposée entre les parties rotatives (7, 8),
- des empreintes de moulage (14, 26) prévues sur les au moins deux parties rotatives (7, 8), ainsi que sur les parties fixe (5) et mobile (6) et sur la ou chaque plaque centrale (9) ou intermédiaire,
- des moyens de d istribution (18 à 22) de matière vers les empreintes de moulage (14, 26), dans au moins une position angulaire, pour injection et/ou pour soufflage,
les parties rotatives (7, 8) étant liées, directement ou indirectement, au système de rotation (4).
2. Moule rotatif selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il est conçu comme un moule bi-étage, avec deux parties rotatives (7, 8) coaxiales pourvues d'empreintes de moulage (14) et avec une plaque centrale (9) non tournante unique disposée entre les deux parties rotatives (7, 8).
3. Moule rotatif bi-étage selon la revendication 2, caractérisé en ce que :
- une première partie rotative (7) est directement liée au système de rotation (4),
- l'autre partie rotative (8) est liée en rotation à la première partie rotative (7) par des colonnes d'entraînement (12), qui traversent une ouverture
(13) de la plaque centrale (9), - cette plaque centrale (9) est maintenue à sensiblement égale distance de la partie fixe (5) et de la partie mobile (6) du moule par des moyens mécaniques.
4. Moule rotatif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le système de rotation (4) à partir duquel sont entraînées les parties rotatives (7, 8), est une base mécanique tournante de moule.
5. Moule rotatif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de distribution de matière, placés à la périphérie des parties rotatives (7, 8), se présentent comme au moins un bloc de distribution (18) de matière monté mobile en direction radiale sur la partie fixe (5) du moule, des moyens d'action nement du genre vérin (19) étant prévus pour déplacer radialement led it bloc de d istribution (18) de matière, en particul ier pour rapprocher ce bloc des parties rotatives (7, 8 ) d u mou le en position de fermeture de ce moule, et pour en écarter ledit bloc pour l'ouverture du moule.
6. Moule rotatif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bloc de distribution (18), à disposition périphérique, est alimenté en matière à mouler depuis une unité d'injection (F) située dans l'axe de rotation (A) des parties rotatives (7, 8) du moule, et par l'intermédiaire d'au moins un canal chaud (31 , 33, 34, 35) aboutissant aux points d'injection (21 , 22) portés par le bloc de distribution (18).
7. Moule rotatif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est prévu des butées d'ouverture (25), pour amener, lors de l'ouverture du moule, les parties rotatives (7, 8) au milieu des espaces libérés de part et d'autre de la plaque centrale (9) ou des plaques intermédiaires. 8. Moule rotatif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est conçu comme un moule pour injection-soufflage « en cycle chaud », les empreintes de moulage (14) des parties rotatives (7,
8) de ce moule étant amenées successivement, par la rotation de ces parties, à u n poste d e moulage par injection (15) d'ébauches ou préformes, pu is à u n poste d e soufflage (16).
9. Moule rotatif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est conçu comme un moule pour multi-injection, les empreintes de moulage ( 1 4) des parties rotatives (7, 8) de ce mou le étant amenées successivement, par la rotation de ces parties, à un poste de moulage par injection d'une première matière, puis à au moins un poste de moulage par injection d'une autre matière.
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