Brevet FR2556645A1 — publié le 19850621

La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif d'un type nouveau , destinés à fabriquer par injection , une pièce de matière plastique réalisée autour d'un insert On connait des pièces en matières plastiques , à l'intérieur desquelles est enrobée un insert Par exemple , il est courant de réaliser ainsi une pièce de matière plastique enrobant un noyau en métal magnétique.De telles pièces sont utilisées , par exemple , dans 1 'industrie chimique ou pour entraîner en rotation un rotor de pompe sans qu'un arbre tournant ait à traverser une paroi fixe Dans l'industrie chimique , on réalise ainsi des clapets magnétiques , susceptibles de libérer ou d'obturer une canalisation à l'intérieur de laquelle ils sont disposés , la commande du clapet s'effectuant depuis l'extérieur à partir d'un électro-aimant Les pièces à insert ainsi réalisées par les procédés connus , sont fabriquées en plusieurs opérations . En particulier , certaines pièces sont fabriquées en deux capsules qu'on dispose de part et d'autre de l'insert métallique , avant de les assembler par soudage ou par collage Certaines autres pièces sont injectées autour du noyau métallique , lequel est maintenu en place dans le moule par des broches , si bien qu'après démoulage , la pièce présente des zones en creux qu'il convient ensuite de reboucher , par exemple par une opération ultérieure de surinjection. Dans tous les cas , les pièces connues sont réalisées en plusieurs opérations , ce qui augmente considérablement leur prix de revient. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients , en réalisant par une seule opé- ration d'injection , une place de matière plastique moulée autour d'un insert. Le procédé selon l'invention consiste à utiliser , pour la fabrication , un moule d'injection équipé de broches rétractables , dont le nombre et la disposition permettent de maintenir en place l'insert à 1 'in- térieur du moule , avant et pendant l'opération d'injection , et il est caractérisé en ce qu'on extrait toutes les broches hors du moule , libérant ainsi l'insert , après que ce dernier ait été enrobé de matière plastique en fusion mais avant la fin de la phase d'injection , si bien qu'après extraction des broches , le vide ainsi laissé dans le moule est encore comble par la matière en fusion que l'on continue à injecter Suivant une autre caractéristique de 1' invention , l'instant précis ou l'on effectue le recul des broches est défini , soit en fonction des temps écoulés soit en fonction de la pression d'injection , soit en fonction de la vitesse instantanée d'écoulement de la matière injectée , soit en fonction du déplacement linéaire de la vis sans fin du pot d'injection , soit encore en combinant plusieurs de ces paramètres. Suivant une autre caractéristique de 1' invention , les extrémités des broches présentent une surface dont le profil est choisi , non pas pour s'adapter au contour du noyau , mais pour établir la continuité des parois intérieures du moule , lorsque les broches sont reculees , et que les extrémités profilées en question y affleurent Le dessin annexé , donné à titre d'exemple non limitatif , permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention Figure 1 est une vue en coupe montrant shcématiquement un moule d'injection selon l'invention. Figures 2 à 5 sont des vues partielles correspondantes , montrant les phases successives de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Figures 6 et 7 sont des coupes en plan , correspondant respectivement aux figures 4 et 5. Figure 8 est une vue en perspective d'une pièce selon l'invention à savoir un clapet magne- tique pour l'industrie chimique. On a représenté sur la figure 1 les deux coquilles 1 et 2 d'un moule d'injection , dont 1' empreinte est prévue pour mouler , à partir d'une buse d' injection 3 , un clapet en matière plastique 4 , du genre illustré sur la figure 8. Ce clapet comporte un insert 5 en métal magnétique , enrobé totalement , à l'intérieur de matière plastique. Dans la demi-coquille 1 du moule , sont prévus - trois broches rétractables 6 , disposées en étoile au tour de l'emplacement central qu'occupe l'insert magné tique 5 - au moins une broche rétractable 7 , disposée verticalement au-dessous de l'emplacement du noyau magnétique 5 , de façon à supporter son poids lorsqu'on le met en place - des extracteurs 8 susceptibles d'éjecter la pièce après moulage et ouverture du moule , suivant un processus habituel , par coulissement suivant la direction de la flèche 9. Les broches 6 ont leur extrémité avant conformée de façon - à rétablir exactement la continuité de la surface inte rieure de l'empreinte 10 du moule lorsqu'elles sont en position rétractée ( figure 7) ; - quitte à ne pas s'adapter exactement au profil extérieur du noyau 5 , lorsqu'elles sont en contact avec lui , ce contact pouvant n'être que ponctuel ( cas des figures 4 et 6) Suivant un mode de réalisation pré férié , mais connu , les vérins ll qui commandent les déplacements des broches 6 et 7 sont commandés simultanément pour provoquer le recul de toutes les broches au même instant ( passage de la position des figures 4 et 6 à celle des figures 5 et 7) Le procédé d'injection selon l'invention comprend successivement les phases suivantes - l'opérateur place l'insert 5 à l'intérieur de l'empreinte 10 , pendant que le moule est ouvert , et que les broches 7 sont en position avancée .L'insert 5 est donc position né par les extrémités des broches 6 et 7 , qui le main tiennent à distance des parois ,à l'intérieur de 1 'em- preinte 10 ( figures 1 et 2) - on procède à la fermeture du moule 1 , 2 : l'injection peut alors commencer ( figure 2) ; - l'injection se déroule et emplit progressivement l'em- preinte 10 , avec de la matière plastique en fusion 12 ; pendant toute cette opération , l'insert 5 est maintenu immobilisé au centre de l'empreinte 10 ; - lorsque l'insert S est entièrement enrobé de matière 12, mais avant que cette matière ne soit complètement sol i- difiee (figures 4 et 6) , on provoque le recul simultané des broches 6 et 7 ( figures 5 et 7) ;; - l'injection se poursuivant , de la matière en fusion 12 continue à être envoyée dans l'empreinte 10 , ce qui a pour effet de la remplir complètement ( figures 5 et 7) notamment en comblant le vide laissé dans l'empreinte 10 par le retrait des broches 6 et 7 ; - après la fin de l'injection , et la solidification de la matière plastique 12 , on ouvre le moule 1 , 2 , et les extracteurs 8 en éjectent la pièce 4 terminée ( figure 8) On remarque que ; grâce au profil d'ex trématé des broches 6 et 7 , prévu pour assurer la continuite des parois internes de l'empreinte 10 , lorsque ces broches sont en position reculée ( figures 5 et 7) , aucune discontinuité n'est visible sur l'extérieur de la pièce 4 ainsi obtenue . Cette pièce a été fabriquée ainsi , en une seule fois , par injection , sans qu'il soit nécessaire de procéder ensuite à une quelconque opération de reprise On constate que l'insert métallique 5 est reste parfaitement centre , bien qu'à la fin du processus , les broches 6 et 7 aient été escamotées. Bien entendu , le procédé selon l'invention peut être utilisé pour fabriquer toutes sortes de pièces injectées et pourvues d'un insert . Il peut s'agit: par exemple d'agitateurs magnétiques pour l'industrie chimique , de rotors d'entraînement magnétiques pour des pompes anti-corrosion , ou bien encore de clapets à ouverture commandée REVENDICATIONS 1 -Procédé pour la fabrication d'une pièce en matière plastique possédant un insert intérieur (5) en utilisant un moule d'injection (1) , (2) équipé de broches rétractables (6) , (7) dont le nombre et la disposition permettent de maintenir en place l'insert (5) à l'intérieur de l'empreinte (10) du moule (1) , (2) , avant et pendant 1 'opération d'injection , caractérisé en ce qu'on extrait toutes les broches (6) , (7) hors du moule (1) , (2) 9 liberant ainsi l'insert (5) , après que ce dernier ait été enrobé de matière plastique (12) en fusion , mais avant la fin de la phase d'injection , si bien qu'après extraction des broches (6) , (7) , le vide ainsi laisse dans le moule (1) (2) est encore comblé par la matière en fusion (12) que l'on continue à injecter. 2 - Procédé suivant la revendication 1 , ca ractérisé en ce que l'instant précis ou l'on effectue le recul des broches (6) ,(7) est défini en fonction des temps écoulés 3 - Procédé suivant la revendication l,ca ractérisé en ce que l'instant précis ou l'on effectue le recul des broches (6) , (7) , est défini en fonction de la pression d'injection. 4 - Procédé suivant la revendication 1,ca- ractérisé en ce que l'instant précis ou l'on effectue le recul des broches est défini en fonction de la vitesse ins tantanée d'écoulement de la matière injectée. 5 - Procédé suivant la revendication 1 ,ca ractérisé en ce que l'instant précis ou l'on effectue le recul des broches (6) ,(7) est défini en fonction du déplacement linéaire de la vis sans fin du pot d'injection. 6 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes . caractérisé en ce que les extrémités des broches (6) , (7) , présentent une surface dont le profil est choisi non pas ppur s'adapter au contour du noyau ou insert (5) mais pour établir la continuité des parois intérieures de l'empreinte (10) du moule (1) , (2) , lorsque les broches (6) , (7) sont reculées , et que les extrémités profilées en question y affleurent. 7 - Pièce en matière plastique injectée obtenue par la mise en oeuvre du procédé selon l'une quel-, conque des revendications 1 à 5 , avec un dispositif suivant la revendication 6 ,caractérisée en ce qu'elle est réalisée d'une seule pièce autour de son insert (5) qui y est completement enrobe.