Brevet FR2202776A1 — publié le 19740510

La présente invention concerne un ensemble formé d'un pot d'injection et d'un dispositif antiretour associés à la vispiston d'une presse à injecter les thermoplastiques et adapté pour augmenter la capacité injectable. Une machine à injecter les thermoplastiques fonctionnant suivant le principe d'injection à plastification par vis-piston, représentée sur la figure 1, comporte un cylindre d'injection 1, dans lequel est logée une vis sans fin 2 susceptible d'être entraînée en rotation et en translation selon son axe. La vis rotative 2 entrain, en la malaxant, la matière vers l'extrémité aval fermée par 11 obturateur 6 fixé par l'intermédiaire de l'écrou 5. Ce parcours permet à la matière de s'échauffer par le malaxage dA à la vis et par frottement le long du cylindre 1 chauffé par des élément s chauffants extérieurs 12. La matière amenée progressivement en avant du cylindre prend la place de la vis qui effectue une course de recul définissant le dosage de la quantité à injecter. La vis 2, sollicitée ensuite en translation par un vérin hydraulique, non représenté, fait office de piston et assure l'injection de la matière dans le moule. Pour éviter que la matière ne remonte le long de la vis depuis le pot d'injection, la vis piston est associée, notamment pour traiter une matière fluide, à une bague antiretour 10 montée près du dernier filet aval de la vis.Dans une telle presse, le volume injectable est déterminé par le produit de la section de la vis (ou de l'alésage du cylindre) et de la course de recul de la vis, ce résultat étant affecté d'un coefficient minorateur qui dépend d'une part de la technologie du clapet antiretour et d'autre part de la matière traitée La pression d'injection est alors égale au quotient de la force du vérin d'injection par la section droite de la vis piston0 L'ensemble selon l'invention permet d'augmenter la capacité injectable de la machine avec la possibilité de l'amener suivant les cas à une valeur double du volume autorisé par la vispiston seule.Cet équipement peut être adapté sur une machine pour augmenter la capacité et etre retiré ensuite facilement et rapi dement pour retrouver la capacité d'origine déterminée par la vispiston. Conformément à l'invention, la presse d'injection comporte - une vis sans fin équipée, en bout, d'une pointe conique, - un élément de fourreau doté d'un alésage ajusté à la vis, - des moyens d'entratnement de la vis en rotation et en transla- tion par rapport à son axe, un obturateur en bout du fourreau, et est essentiellement caractérisée par le fait qu'elle comporte en combinaison avec les éléments précédents - un élément de fourreau, monté en aval; doté d'un alésage de diamètre supérieur à l'alésage de ltélénent de fourreau amont, - un piston antiretour guidé librement d'une part dans l'alésage amont et d'autre part dans l'alésage aval, mobile sur au moins la course de recul de la vis, doté en aval d'un siège adapté à la pointe de la vis et comportant au moins, un passage pour la matière plastique. L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation, donné à titre d'exem- ple et représenté sur les dessins. La figure 1 représente une presse à injection utilisée pour illustrer l'état de l'arts La figure 2 représente une presse à injection conforme à l'invention. D après la figure 2, la presse conforte à l'invention comporte une vis sans fin 2 accouplée à des moyens d'entratnement en rotation et translation et logée dans le fourreau 1. Ce fourreau i est prolongé par une rallonge de fourreau 4 comportant un alésage cylindrique 41 de diamètre D supérieur au diamètre d de l'alésage cylindrique Il du fourreau 1. Cette rallonge de fourreau 4 peut s'adapter sur le fourreau 1 pay l'intermédiaire du pas de vis prévu dans le dit fourreau 1 pour fixer l'écrou 5 et l'obturateur 6. A l'intérieur de l'alésage 41 et de l'alésage ll est logé un piston t à forme extérieure cylindrique comportant d'une part un épaulement cylindrique 73 de diamètre ajusté pour coulisser dans l'alésage de diamètre D de l'élément de fourreau 4 et d'autre part une queue cylindrique 74 de diamètre ajusté pour coulisser dans l'alésage de diamètre d de l'élément de fourreau le Le piston 7 est libre axialement, l'épaulement 73 pouvant coulisser dans l'alésage 41 sur une longueur (1) au moins égale à la course de recul de la vis. Des étanchéités 8 et 9 sont prévues dans l'épau- lement 73, et dans la queue 9. Le piston 7 comporte une canalisation 72 axiale permettant le passage de la matière d'amont en aval. Il comporte en amont un siège 71 ajusté avec la pointe 3 de la vis. La chambre ll formée en amont de l'embase 73 entre la queue 74 du piston et l'élément du fourreau 4 est raccordée avec l'XEtérieur par l'intenédiaire d'orifices. L'obturateur 6 est fixé dans la rallonge 4 au moyen de l'écrou 5. Les éléments de fourreau sont chauffés extérieurenent par des colliers chauffants 12,associés à des régulateurs de température et à des sondes non figurées. Le fonctionnement de la presse va être décrit ci-après en se référant à la figure 2. Pendant la phase de dosage, la matière plastifiée s'é coule sous pression à la sortie de la vis (2), puis à travers le piston (7) pour venir s'accumuler devant ce piston, ltoburateur -(6) étant fermé. ' La section de ltépaulement 73 du piston 7 étant plus grande que celle de l > 6ueue 74 de ce même piston, ledit piston se trouve sollicité par une force égale à la pression de la matière plastique s'exerçant sur la différence de ces deux sections et dirigée vers la vis de dosage. Le piston (7) recule alors au fur et à mesure de l'accumulation de la matière dans la rallonge (4). Pendant cette opération la matière subit un cisaillement facilitant son homogénéisation lors de son passage entre le cône (3) et le piston (7), la pression de la matière plastiaue étant alors réglée hydrauliquement par une force de retenue de la vis lors de sa rotation. Pour un recul de vis donné, le volume de matière plastifié est donc égal à la section correspondant au diamètre D multiplié par la course de la vis pendant l'opération de dosage. Lors de l'injection, lavis (2) pousse le piston (7). Le siège conique (3) assure l'étanchéité sur le piston (7) et la matière est injectée à une pression égale au quotient de la force s'exerçant sur la vis, par la section correspondant au diamètre De On comprend sue, malgré le gain de capacité d'injection, la pression d'injection d'une presse éauipée d'une vis de diamètre donné et de l'équipement conforme à l'invention , est inférieure à la pression d'injection de la meme presse avec une vis de caractéristique identioue mais non équipée de l'appareillage selon l'invention. Ceci n'est pas un inconvénieft car la réalisation de certaines pièces ne nécessite souvent qu'une pression d'injection de l'ordre de 600 à 1000 bars, soit parce qu'elles sont massives soit parce au'elles présentent des parois épaisses, le cheminement de la matière étant facilité dans les deux cas par les larges sections d écoulement. Il doit 8tre entendu oue la description qui précéde n'a été donné qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le cadre de l'invention dont on ne sortirait pas en imaginant des variantes ou l'emploi de moyens équivalents. Dans la description ci-dessus le fourreau se présente en deux éléments. lie fourreau pourrait être cependant en une seule pièce. RjEVENDICAT IONS 10) - Presse d'injection à plastification par vis-piston,comportant : - une vis sans fin équipée en bout d'une pointe conique, - un élément de fourreau doté d'un alésage ajusté à la vis, - des moyens d'entratnement de la vis en rotation et en translation par rapport à son axe, - un obturateur en bout du fourreau, caractérisée par le fait qu'elle comporte s - unetément de fourreau, monté en avalf doté d'un alésage d'un diamètre supérieur à l'alésage de l1élément de fourreau amont, - un piston anti-retour guidé librement d'une part dans l'alésage amont et d'autre part dans l'alésage aval, mobile sur au moins la course de recul de la vis, doté en amont d'un siège adapté à la pointe de la vis et comportant au moins un passage pour la matière plastique. 20) - Presse d'injection à plastification par vis-piston selon la revendication 1 caractérisée par le fait qu'elle comporte s - des moyen d'étanchéité en amont et en aval associés au piston anti-retour,' - des orifices de communication avec l'extérieur de la chambre étanche ménagée entre le piston et les deux éléments de fourreau.