Brevet FR2036856A1 — publié le 19701231

La présente invention a trait a un procédé et un dispos i- tif perfectionné pour produire un mélange uniforme d'une grande gamme de différentes matières additives avec diverses résines thermo-plastiques. Le procédé et le dispositif peuvent titre utilisés simultanément pour le fonctionnement d'une machine de moulage par injection à vis et sans mélange préalable. La présente invention met à profit le fait qu'une turbulence cyclordale des particules de résine se produit près de ltex- trémité avant d'une trémie immédiatement au-dessus de la vis d'une machine de moulage par injection. Si lton dispose correctement un tube d'alimentation ou de remplissage pour l'introduction d'un additif à 11 intérieur de la trémie de façon qu'il disperse la matière additive dans le courant de particules tourbillonnantes de résine dans la zone de turbulence, la matière additive ainsi introduite sera entièrement et uniformément mélangée.On pense que cette turbulence est produite par une charge de particules de résine qui ont été saisies par l'action d'une vis de moule à injection, mais qui sont incapables d'entrer dans la chemise cylindrique autour de la vis, cette mach#ine cylindrique ne pouvant accepter la charge complète provenant de la vis en raison de la compression qui se développe.Le tube d'alimentation est, de préférence, formé par une construction du type tube dans tube de sorte que le tube in extérieur, s'il est bouché, peut titre retiré et nettoyé, tandis que le tube extérieur reste dans la trémie, de sorte que le trou pour le tube n'est pas rempli de particules de résine qui empecheraient la réinsertion du tube d'alimentation dans la zone critique de turbulence de la trémie remplie de résine.De préférence, l1aIi- mentation en additif est une alimentation contralée dans un système fermé approprié à manipuler différents types d'additifs, qu'ils soient sous forme de pastilles ou de granules concentrés, ou de poudre pigmentée ou d'agents de modification secs. La zone d'alimentation du dispositif d'alimentation en additifs est, de préférence, réglée en fonction des opérations intermittentes de moulage par injection de la machine de sorte que les additifs sont introduits et mélangés uniquement lorsque la vis est en train de tourner. La présente invention sera maintenant expliquée plus en dé tail au moyen du dessin annexé, dans lequel des nombres de référence identiques désignent sur les diverses figures des matériaux et des éléments correspondants - la figure 1 est une vue latérale en élévation, partielle ment en coupe, dZune machine de moulage par injection a V1z GV d'un dispositif d'alimentation en additif construits selon les caractéristiques de la présente invention ; -- la figure 2 est une vue fragmentaire agrandie de l'extrémité inférieure du dispositif d'alimentation et de la vis de la figure 1 montrant de manière plus détaillée les caractéristiques de la présente invention. Si on se réfère plus particulièrement au dessin, on voit une machine 10 de moulage par injection à vis et un dispositif 12 d'alimentation en additif monté sur cette machine. La machine 10 est en premier lieu adaptée pour recevoir des résines thermoplastiques sous forme de granules ou de pastilles et est un exemple typique des machines bien connues dans la technique. Ltappa- reillage 10 comprend une chemise cylindrique 14 comportant une trémie 16 disposée au-dessus d'elle et s' insérant à travers une ouverture 17 dans la paroi supérieure de la chemise cylindrique, la trémie étant en libre communication avec l'intérieur de la chemise cylindrique juste au-dessus d'une vis 18 soumise à l'action d'un ressort et à un mouvement alternatif.La vis peut tourner dans le sens contraire des aiguilles d'une montre comme indiqué pour accumuler de la résine à l'intérieur de la chemise cylindrique 14 et est soumise à l'action d'un ressort de sorte que lorsqu'unie quantité de résine suffisante a été accumulée dans la chemise cylindrique, la vis est poussée en avant, de manière à introduire sous pression élevée-de la matière thermo-plastique dans la cavité 20 d'un moule à injection à travers un canal d'injection 22. Dans le mode de réalisation représenté, le dispositif 12 d'alimentation en additif est supporté sur un cadre 15 qui est fixé en travers de l'embouchure ouverte de la trémie 16 de manière à-#tre solidement assujetti à celle-ci. D'une manière fondamentale le dispositif 12 d'alimentation en additif comprend une Frémie 24 pour l'additif, trémie qui se trouve directement au-dessus dtune vis de mesure du débit (non représentée) placée dans la chemise cylindrique 26. La vis de mesure est entratnée par un mécanisme dtentratnement 28 à vitesse variable, qui peut #tre d'une construction classique quelconque et est, de préférence, réglé de façon que la vis de mesure ne fonctionne que lorsque la vis 18 est en train de tourner.La vis de mesure amène la matière additive dans un tube d'alimentation 30, ce tube d'alimenttktion com prenant, de préférence, un logement ou un tube extérieur v en qu'on ait représenté une technique faisant intervenir une vis de mesure comme l'un des modes d'introduction possibles de la matière additive dans le tube d'alimentation, on comprendra que d'autres techniques sont utilisables pour obtenir ce meme résultat. Les tubes 30 et 32 s'étendent dans la trémie vers l'extré- mité avant de oelle-ci ou dans une position adjacenterà cette ex trémité avant (à droite par rapport au milieu de la trémie 16 telle que représentée sur le dessin) ltextrémité avant étant l'extrémité la plus proche de la zone du canal dtinjection de dela machine 10. L'extrémité du tube est également espacée d'une certaine distance au-dessus des filets de la vis 18 de sorte que sa partie la plus basse se trouve directement dans une zone de turbulence produite par le retour en arrière de granules résultant de l'action de la vis 18 à déplacement alternatif, comme expliqué plus en détail cidessous.Cette zone de turbulence est indiquée par les flèches 34. Ainsi, la matière additive n'est pas amenée directement à la vis comme cela est typique dans la technique connue, mais plumet dans une zone de turbulence produite par l'action tourbillonnaire des particules de résine directement au-dessus de la vis 18. On pense que cette zone de turbulence est produite par le retour en arrière de granules qui sont incapables d'entrer dans la cavité de la chemise cylindrique 14, la chemise cylindrique 14 n'étant pas capable normalement d'accepter la charge complète de la vis en raison de la compression qui se développe pendant le procédé de moulage par injection.Ce retour en arrière est extremement actif et le déplacement cyclordal des particules de résine qui tourbillonnent est d'une manière générale dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre en raison de la rotation dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre de la vis 18 dans le dispositif représenté. Ainsi, la zone de plus grande turbulence se trouve généralement vers l'extrémité avant de la trémie. Les particules de résine tourbillonnantes-forment de la position 12 heures" à la position "6 heures (sens contraire aux aiguilles d'une montre) un courant de particules de résine se déplaçant vers le bas. L'extrémité inférieure ouverte 31 du tube 30 est de préférence disposée de manière telle qu'elle coupe ce courant de-particules de résine dirigé vers le bas, Ainsi, la matière additive peut sortir aisément et/ou entre éjectée de l'extrémité ouverte 31 du tube 30 pour augmenter la oirculation et le mélange de la matière additive avec les particules de résine. En pratique, on a trouvé que les résultats désirés peuvent titre obtenus, par exemple, dans le cas où un concentré mesuré sous forme de granules pigmentés est mélangé avec une matière granulée constituant une résine de polystyrène de résistance au choc élevée, lorsque l'extrémité ouverte inférieure 31 du tube 30 se trouve environ à 3,81 cm au-dessus de l'ouverture 17 pratiquée dans la paroi supérieure de la chemise cylindrique 14 et forme une intersection avec la zone de courant dirigé vers le bas des particules tourbillonnantes de résine. -Dans le cas où il y a un bouchage du tube d'alimentation 30, celui-ci peut titre retiré et débouché meme lorsque la trémie est pleine étant donné que le tube extérieur 32 reste dans la trémie de manière à permettre une réinsertion facile du tube d'alimentation 30 dans son emplacement correct par rapport aux particules de résine se trouvant dans la trémie0 Bien que le procédé et le dispositif selon la présente invention soient en premier lieu appropriés pour un appareil de moulage par injection à vis, la présente invention peut entre utilisée avec un autre appareil et pour d'autres matières que les matières thermo-plastiques, comme par exemple certaines résines thermo-dflrcissables dans lesquelles les additifs peuvent titre des accélérateurs ou des agents de vulcanisation qui sont incorporés aux résines thermo-durcissables par le tube d'alimentation 30. REVENDICATIONS 1. Appareil comprenant une chemise cylindrique contenant une vis, une trémie en libre communication avec l'intérieur de la chemise cylindrique pour amener des particules de résines plastiques vers la vis, un dispositif d'alimentation en additif adjacent à la trémie destiné à introduire vers la vis des matières additives avec les particules de résines plastiques, le dispositif d'ali- mentation en additif comprenant un tube d'alimentation s'étendant vers le bas dans la gorge de la trémie, caractérisé par le fait que le tube d'alimentation-précité est placé au-dessus de la vis avec un certain espacement par rapport à celle-ci, l'extrémité ouverte à la base du tube d'alimentation coupant une zone de turbulence créée par des particules de résine tourbillonnant au-dessus de la vis, vers la zone d'extrémité avant de la trémie. 2. Appareil selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'extrémité ouverte avant du tube d'alimentation coupe la partie du courant des particules tourbillonnantes de résine, qui est dirigé vers le bas. 3. Appareil selon les revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'extrémité ouverte du tube d'alimentationse trouve à environ 3,8 cm au-dessus de la vis. 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'un logement extérieur entoure le tube d'alimentation sur pratiquement toute sa longueur. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comprand une machine de moulage par injection. 6. Procédé pour mélanger ensemble des particules de résines plastiques et une matière additive dans une trémie alimentant une vis par introduction de particules de résines plastiques vers la trémie pendant que la vis est en train de tourner avec une vitesse suffisante pour produire le tourbillonnement des particules de résine au-dessus de la vis dans la zone d'extrémité avant de la trémie, de manière à créer ainsi une zone de turbulence, caractérisé par le fait qu'on introduit la matière additive dans la zone de turbulence, l'action de tourbilLoanement des particules de résine conduisant ainsi à un mélange complet des particules de résine et de la matière additive amenées vers la vis. 7. Procédé selon la revendication 6 caractérisé par le fait que la matière additive est introduite dans la partie du courant de particules tourbillonnantes de résine, qui est dirigée vers le bas.