Brevet FR2540038A1 — publié le 19840803

MANCHON A EMBOUT CHAUFFANT POUR UNE MACHINE DE MOULAGE PAR INJECTION DE RESINE SYNTHETIQUE La présente invention concerne des manchons à embout chauffant pour une machine de moulage par injection de résine synthétique. Il est connu que les manchons à embout chauffant de ce type sont utilisés par insertion dans un conduit de coulée d'un moule de la machine de moulage par injection De la résine fondue provenant d'un distributeur est injectée dans une cavité ou bien la résine refroidie et solidifiée dans une entrée est chauffée et fondue par intermittence pour être ensuite injectée par intermittence dans la cavité. Les figures 1 à 4 représentent des vues respectives d'un manchon classique à embout chauffant, o la figure 1 est une vue latérale du manchon, la figure 2 une vue en coupe faite suivant la ligne II-11 de la figure 1, la figure 3 une vue d'arrière de la figure 2 et la figure 4 une vue en coupe éclatée du manchon classique à embout chauffant qui est disposé dans un moule. En 1982, la demanderesse a déposée au Japon une demande de brevet n O 5769184 se rapportant à ce manchon classique à embout chauffant Un exemple du manchon classique à embout chauffant va maintenant être dé- crit en référence aux figures 1 à 4. Le symbole Bo désigne un manchon à embout chauffant comprenant un embout conique 1, un corps cylindrique 2 placé au centre et un flasque 3 en forme de disque à l'arrière. La référence numérique 4 désigne un trajet d'écoulement concave formé axialement le long de l'embout conique 1 et du corps cylindri- que 2 Le nombre des passages concaves 4 est quelconque mais, dans cet exemple, deux passages d'écoulements concaves 4, 4 sont en communication avec deux voies 5, 5 qui sont réunies sous forme d'un seul passage 15 dans un orifice 5 a du flasque 3 en forme de disque. Le manchon à embout chauffant Bo est formé d'un métal thermique- ment isolant, par exemple de l'acier inoxydable ou analogue En outre, une surface externe du manchon est thermiquement isolée au moyen d'une couche d'oxyde obtenue par traitement de surface. A l'intérieur du manchon à embout chauffant Bo, il est prévu un élément chauffant S servant à chauffer localement une extrémité poin- tue la de l'embout conique 1 et un second élément chauffant 7 servant à chauffer un corps cylindrique 2. L'élément chauffant 6 est relié à un fil conducteur 6 a tandis que le second élément chauffant 7 est relié à un fil conducteur 7 a Les deux fils conducteurs 6 a, 7 a, sont reliés à une source de courant (non repré- sentée) à partir d'un trou latéral 8 du flasque 3 en forme de disque. Chacun des éléments chauffants 6, 7 est mis à la terre, par connexion avec le manchon Bo. Dans la structure précitée, comme indiqué sur la figure 4, le manchon à embout chauffant Bo est introduit dans un conduit de coulée 50 d'un moule M au moyen d'un fourreau de distribution 9 En conséquence, à la fois le manchon à embout chauffant Bo et un collecteur 14 sont étan- chés ensemble au moyen de plusieurs bagues toriques 13 par mise en com- munication du passage d'écoulement de résine fondue 15 du collecteur 14 avec l'orifice 5 a du flasque 3 en forme de disque. En conséquence, une voie extérieure d'écoulement Il est établie entre le conduit de coulée So et le manchon à embout chauffant Bo, le flasque 3 étant monté sur le conduit de coulée So et étant en contact avec le fourreau de distribution 9 sur une paroi latérale 10 du flas- que 3 En conséquence, l'extrémité pointue la de l'embout conique 1 est placée dans une position opposée à une entrée 17 d'une cavité 16. Dans le cas o la résine fondue est injectée dans le moule au moyen d'une buse de la machine de moulage par injection, elle parvient dans les deux voies 5, 5, au moyen du passage d'écoulement de résine 15 et elle s'écoule ensuite jusqu'à l'entrée 17 par l'intermédiaire des deux voies concaves d'écoulement 4, 4, et de la voie extérieure d'écou- lement 11. Le manchon à embout chauffant classique décrit ci-dessus présente les inconvénients et les avantages suivants: 1) le passage d'écoulement 15est divisé et infléchi dans l'orifice 5 a et il est divisé en deux voies d'écoulement 5, 5, et en deux voies concaves 4,4 Dans la zone médiane, la voie extérieure d'écoule- ment 11 a une forme tubulaire En conséquence, lors de l'introduc tion de la résine fondue avec application de pression, une certaine résistance est exercée par les surfaces de parois des voies d'écou- lement sur la résine fondue de sorte que la perte de charge devient plusimportante; 2) puisque la résine fondue qui s'écoule dans les voies 5, 5, 4, 4 et 11 est chauffée par les éléments chauffants 6, 7 placés à l'intérieur du manchon à embout chauffant Bo, la résine fondue peut se solidifier et coller sur la surface intérieure du conduit de coulée So Notam- ment, à cause du système de chauffage intérieur, un tel phénomène est provoqué sur la Surface intérieure du conduit de coulée So qui est éloignée des éléments chauffants 6, 7 Il en résulte que l'écou- lement de la résine fondue est rendu difficile et que la perte de charge est augmentée; 3) la position de l'extrémité pointue la de l'embout'conique 1 est déterminée par entrée en contact d'une paroi latérale 10 du flasque 3 en forme de disque avec le fourreau de distribution 9 Notamment, le flasque 3 en forme de disque est monté sur le conduit de coulée So, de sorte que la position du manchon à embout chauffant Bo est déter- minée sur son arrière En conséquence, l'embout conique 1 est susceptible de vibrer, ce qui rend difficile son centrage exact par rapport à l'entrée 17. L'invention a en conséquence pour objet général de créer un man- chon à embout chauffant pour une machine de moulage par injection de résine synthétique, qui permette de réduire la perte de charge au moment du moulage par injection et de déterminer la position d'un embout chauf- fant de façon aisée et précise. Conformément à un aspect remarquable de cette invention, un pas- sage rectiligne d'écoulement de résine est formé axialement dans un corps cylindrique du manchon à embout chauffant et la résine fondue passant dans ce passage rectiligne d'écoulement est chauffée par un élément chauffant extérieur En outre, un corps cylindrique du manchon à embout chauffant qui est proche de l'embout de chauffage est monté sur un conduit de coulée du moule et ainsi la position de l'embout chauffant est déterminée aisément et avec précision. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description,-donnée à titre d'exemple non limitatif, en références aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue latérale d'un manchon à embout chauffant conventionnel qui est monté dans une machine de mou- lage par injection de résine synthétique; la figure 2 est une vue en coupe faite sur la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue d'arrière de la figure 2; la figure 4 est une vue en coupe verticale du manchon à embout chauffant conventionnel de la figure 1 qui est disposé dans un moule; la figure 5 est une vue latérale d'un manchon à embout chauffant conforme à cette invention; la figure 6 est une vue de face du manchon de la figure 5; la figure 7 est une vue en coupe verticale du manchon à embout chauffant de la figure 5, qui est disposé dans un moule; la figure 8 est une vue en coupe verticale d'un second exemple de l'invention; la figure 9 est une vue de face du second exemple; la figure 10 est une vue en coupe verticale d'un troisième exemple de l'invention. Un premier exemple de réalisation de l'invention va maintenant être décrit en référence aux figures 5 à 7. Le symbole Bl désigne un manchon à embout chauffant comprenant un flasque 17 en forme de disque à l'arrière, un corps cylindrique b au milieu, ce corps comportant une collerette 18 de détermination de posi- tion, et un embout chauffant c pourvu d'une tête pointue. Le corps cylindrique b se compose d'une partie-corps 19 et d'une partiemanchon 20 A L'intérieur de la partie-corps 19, est formé un passage rectiligne d'écoulement de résine 21 en communication avec une partie latérale de l'embout chauffant c Le passage rectiligne d'écou- lement 21 se compose d'un passage principal 21 a et d'un passage de déri- vation 21 b communiquant avec la partie latérale de l'embout chauffant c. Le long de la périphérie du passage principal 21 a et également du pas- sage de dérivation 21 bb il est prévu un élément chauffant à enroule- ment 22 L'élément chauffant à enroulement 22 est recouvert par la partie-manchon 20 et il est lié solidairement à celle-ci par soudage. Le corps cylindrique b solidaire de l'embout pointu c comporte un profil plat à son extrémité, mais il peut être effilé en direction de 40038 l'embout chauffant c A l'intérieur de l'embout chauffant c est formée une cavité 23 dans laquelle est incorporé un élément-chauffant 24 ser- vant à chauffant seulement une extrémité pointue localement et par in- termittence. La référence 25 désigne une voie qui est en communication avec une rainure g dans laquelle est logé l'élément chauffant à enroule- ment 22 L'élément chauffant d'embout 24 est relié à un fil conduc- teur 24 a qui passe dans la voie 25 et également dans la rainure g Le fil conducteur 24 a est tiré à partir d'une entrée de tirage 26 formée dans le flasque 17 En addition au fil conducteur 24 a, un fil conduc- teur 22 a servant à chauffer l'élément chauffant à enroulement 22 et un fil conducteur 27 a aboutissant à un détecteur 27 placé à proximité de l'élément chauffant 22, sont tirés à partir de l'entrée de tirage 26. Les deux éléments chauffants 22 et 24 sont mis à la terre par connexion avec le corps cylindrique b. L'élément chauffant 24 placé dans l'embout chauffant c peut être connecté ou déconnecté par une unité de commande non représentée sur les dessins. La référence numérique 28 désigne un fourreau d'étanchéité en matière plastique possédant une propriété de résistance thermique et d'expansion thermique Le fourreau d'étanchéité en matière plastique 28 est monté sur la collerette 18. Le symbole M désigne un moule et la référence numérique 29 dési- gne une cavité comportant une entrée 29 a La référence numérique 30 désigne un collecteur et la référence numérique 30 a désigne un distri- buteur La référence numérique 32 désigne un manchon de coulée dans lequel passe un conduit de coulée 32 a La référence numérique 33 désigne un boulon Le symbole Sl désigne un passage servant à disposer un man- chon à embout chauffant Bl dans le moule M Le symbole a désigne un moyen de refroidissement par air servant à refroidir l'entrée 29 a du moule M. On va maintenant décrire le fonctionnement du premier exemple de réalisation de l'invention. L'embout chauffant c du manchon à embout chauffant Bl est intro- duit dans le conduit de coulée Si du moule M Ensuite, le fourreau d'é- tanchéité 28 du corps cylindrique b et le flasque 17 sont montés dans le conduit de coulée Si Ensuite, les deux flasques 17, 18 sont appliqués respectivement contre les parois latérales 34, 35 Ensuite, tout en établissant une liaison entre une ouverture du passage rectiligne d'écoulement 21 et le distributeur 30 a du collecteur 30, on fixe le manchon à embout chauffant Bl sur le collecteur 30 au moyen du boulon 33. En conséquence,le centrage de l'embout chauffant c sur l'entrée 29 a peut être effectué dans la zone du fourreau d'étanchéité 28 le plus rapproché de l'embout chauffant c En correspondance, une extrémité pointue de l'embout chauffant c est positionnée avec précision de sorte que le manchon à embout chauffant Bl ne peut jamais s'écarter de cette position par glissement. Lorsque la résine en fusion est injectée dans le conduit de cou- lée 32 a du manchon de coulée 32, elle est finalement injectée dans la cavité 29 à partir de l'entrée 29 a au moyen du distributeur 30 a, du passage-rectiligne d'écoulement 21 et d'un espace S du conduit de cou- lée Si. Puisque le passage rectiligne d'écoulement 21 est formé par le passage principal 21 a et le passage de dérivation 21 b légèrement incli- né, la résistance opposée par les surfaces des parois des deux passa- ges 21 a, 21 b devient faible et, en conséquence, la perte de charge lors de l'introduction de la résine fondue est diminuée En outre, puisque la résine fondue passant par le passage d'écoulement 21 est chauffée par l'élément chauffant extérieur 22, elle ne se solidifie jamais, à la différence du procédé classique. Lorsque la température du corps cylindrique b est augmentée par l'élément chauffant 22, le fourreau d'étanchéité 28 monté sur celui-ci produit une expansion thermique de sorte qu'un intervalle existant entre le conduit de coulée Si et le manchon à embout chauffant Bl est parfai- tement étanché. Dans l'espace S du conduit de coulée Si, la résine fondue se trouvant le long de l'embout chauffant c est chauffée par l'élément chauffant d'embout 24, tandis que celle qui se trouve le long du moule M est solidifiée par des moyens de refroidissement En conséquence, un passage d'écoulement de résine d'une certaine largeur est formé sur la périphérie de l'embout chauffant c depuis le passage de dérivation 21 b jusqu'à l'entrée 29 a En conséquence, lors de l'introductin de la résine fondue, par application de pression, il ne se produit pas de perte de charge. Lorsqu'un cycle de moulage est terminé par injection de la résine fondue dans la cavité 29, l'élément chauffant 24 de l'embout c est désactivé et la résine fondue se trouvant dans l'obturateur 29 a est refroidie et solidifiée par le moyen de refroidissement a placé à proxi- mité de l'entrée 29 a Cependant, lorsqu'un cycle de moulage recommence, le moyen de refroidissement 9 est arrêté et l'élément chauffant d'embout 24 est enclenché de sorte que la résine solidifiée se trouvant dans l'entrée 29 a est à nouveau fondue. L'élément chauffant d'embout 24 peut être préchauffé d'une ma- nière constante En outre, il est possible d'adopter le procédé consis- tant à améliorer l'effet de refroidissement de la résine fondue dans l'entrée 29 a tout en synchronisant l'élément chauffant d'embout 24 avec le dispositif de refroidissement a Evidemment, il est possible d'actionner exclusivement l'élément chauffant d'embout 24. Le&fourreau d'étanchéité en matière-plastique 28 est très effi- cace pour établir l'étanchéité mais il n'est pas toujours indispensable non seulement pour la détermination de la position du manchon à embout chauffant Bl mais également pour empêcher une fuite de la résine fondue. En conséquence, le fourreau d'étanchéité 28 en matière plastique est remplaçable par une pièce en acier inoxydable qui peut être produite de façon à former une seule et même pièce avec le corps cylindrique b. Un second exemple de réalisation de cette invention va maintenant être décrit en référence aux figures 8 et 9. Puisque la même structure que celle représentée sur la figure 7 porte les mêmes références numériques, on n'effectuera pas à nouveau sa description. Conformément au second exemple, il est prévu deux passages de dérivations 21 b comme indiqués sur la figure 8 Puisque le passage prin- cipal 21 a est fourchu en direction de l'espace a du conduit de cou- lée Si, l'effet d'alimentation de la résine en fusion est encore amé- lioré Les autres avantages et effets du second exemple sont les mêmes que ceux du premier exemple. Un troisième exemple de l'invention va maintenant être décrit en référence à la figure 10. On a adopté la même construction que celle indiquée sur la figu- re 7 et les mêmes références numériques de sorte que sa description ne sera pas répétée. Conformément à un aspect du troisième exemple, une extrémité pointue de l'embout chauffant c est aplatie, notamment l'embout chauf- fant c a approximativement une forme tronconique En outre, un moyen de refroidissement par air al est formé à l'intérieur de l'embout chauf- fant c comportant une telle tête aplatie. Dans ce cas, puisque la section de-l'entrée 29 a est élargie, cette propriété convient pour produire des pièces moulées de grandes dimensions par moulage par injection. En outre, puisque le moyen de refroidissement al est incorporé dans l'embout de chauffage c, son effet de refroidissement est amélioré considérablement par comparaison à celui du premier et du second exem- ples En conséquence, l'invention est très efficace pour empêcher la formation de marques en creux sur les pièces moulées. Il est à noter qu'il est également avantageux d'incorporer le moyen de refroidissement al précité à l'embout chauffant c comportant une extrémité pointue comme dans le premier et le second exemples. Comme décrit ci-dessus, conformément à un aspect remarquable de cette invention, un passage rectiligne d'écoulement de résine est formé axialement dans le corps cylindrique du manchon à embout chauffant et l'écoulement de résine fondue passant dans ledit passage rectiligne est chauffé par un élément extérieur. En outre, un corps cylindrique du manchon à embout chauffant qui est proche de l'embout chauffant est monté sur un conduit de coulée du moule et, ainsi, la position de l'embout chauffant est déterminée aisé- ment et avec précision En conséquence, cette invention permet un mou- lage par injection très efficace et-uniforme. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nom- breuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Manchon à embout chauffant pour une machine de moulage par injection de résine synthétique, caractérisé en ce qu'il comprend; un corps cylindrique (b), un embout chauffant (c) positionné en avant et comportant une extré- mité pointue, un passage rectiligne d'écoulement de résine ( 21) qui est formé axia- lement à l'intérieur dudit corps cylindrique et qui est en communica- tion avec une partie latérale dudit embout chauffant, un moyen de chauffage ( 22) pour chauffer la résine fondue passant dans ledit passage rectiligne d'écoulement à partir de la périphérie, et en ce que ledit corps cylindrique est inséré de façon étanche, à proximité du- dit embout chauffant, dans un conduit de coulée (Si) d'un moule. 2. Manchon à embout chauffant selon la revendication 1, carac- térisé en ce que ledit corps cylindrique comprend un flasque en forme de disque ( 17) à son arrière et une collerette ( 18) en son milieu, pour la détermination de la position dudit manchon à embout chauffant. 3. Manchon à embout chauffant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit embout chauffant (c) comportant une extré- mité pointue est pourvu intérieurement d'un moyen de refroidissement (ai) servant à refroidir ladite extrémité pointue. 4. Manchon à embout chauffant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit corps cylindrique (b) est pourvu d'un four- reau d'étanchéité ( 28) en matière plastique possédant des propriétés de résistance thermique et d'expansion thermique, ledit fourreau d'étan- chéité ( 28) en matière plastique étant monté sur ladite collerette ( 18) de détermination de position ainsi que sur le corps cylindrique (b) à proximité dudit embout chauffant (c). 5. Manchon à embout chauffant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit embout chauffant (cc) comporte une tête aplatie à son extrémité, une périphérie externe de ladite tête aplatie étant formée par une entrée annulaire ( 29 a) en communication avec une cavité (S).