Brevet FR2560112A1 — publié le 19850830

L'invention concerne une buse d'injection pour matières thermoplastiques. notamment pour moule mono-empreinte. L'objet de l'invention se rattache au secteur technique du travail des matières plastiques plus particulièrement des appareils utilisés pour le façonnage des matières thermoplastiques. On sait que l'injection des matières thermo-plastiques consiste à chauffer le matériau de façon à le transformer en un fluide plus ou moins visqueux et à le contraindre à stécou- ler sous pression à l'intérieur d'un moule refroidi. Le matériel utilisé est essentiellement une presse à injection et un moule. Le dispositif d'injection est chargé de transformer des granulés de matière thermoplastique, préchauffés ou non, en un milieu continu viscoélastique correspondant au matériau fondu. Ce produit est ensuite classé dans le moule par la presse en combinaison avec une buse d'injection. Actuellement les différents types de buses existants, ne permettent pas l'injection des polyamides. Au niveau de 1' orifice de sortie de la buse se produit un phénomène de gel de la matière qui provoque l'obturation dudit orifice interdisant conséquemment l'injection. Un tel problème se rencontre surtOut dans les moules à une seule empreinte. Pour remédier à ces inconvénients, on a proposé d'équiper notamment le bloc supérieur de canaux chauffants mais ces derniers sont déportés par rapport à l'axe de la-presse, c'est-àdire par rapport à l'axe d'injection. Il est donc nécessaire d' avoir un moule de dimensions importantes ce qui augmente inutilement le coût de revient sachant que les moules d'injection doivent être usinés avec précision et sont des pièces coûteuses. Selon l'invention, pour remédier à ces inconvénients et résoudre le problème d'injection de ces matières plastiques rapidement durcissables, on a réalisé d'une manière particulie- rement simple et efficace, une buse d'injection conformée pour autoriser l'injection de la pièce à mouler directement dans 1' axe du moule et de la presse avec un phénomène de concentration et d'un effet chauffant au niveau de la tête de la buse. Dans ce but, la partie d'extrémité du corps de la buse devant être engagée dans la chambre de positionnement du moule présente une tête axiale profilée et amovible disposée coaxiale ment à l'orifice de sortie du moule et dans laquelle est formé un logement interne coaxial à un autre logement que présente la dite partie d'extrémité, lesdits logements étant susceptibles de recevoir, en combinaison un élément chauffant ; l'autre partie d'extrémité du corps de la buse étant en débordement du moule et présente une entrée conique de la matière injectée disposée coaxialement à la tête profilée, cette entrée étant en communication avec au moins deux canaux disposés angulairement et coopérant avec l'espace annulaire délimité par la partie d'extrémité à l'intérieur de la chambre pour l'acheminement de la matière par l'orifice de sortie de la partie support du moule au moyen de la tête d'injection. La partie débordante du corps de la buse est à l'air libre et présente-périphériquement un collier chauffant pour diminuer au mieux les dissipations thermiques. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront de la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter, dans le dessin annexé. La figure 1 est une vue de face en coupe longitudinale de la buse d'injection selon l'invention montée dans une partie d'un moule. La figure 2 est une vue en coupe transversale ccnsidérée selon la ligne 2-2 de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe transversale considérée selon la ligne 3-3 de la figure 1. La figure 4 est, à une échelle plus importante, une vue partielle de l'extrémité de la tête de la buse d'injection. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative en se référant aux exemples de réalisation des figures des dessins. On a représenté figure 1 une buse d'injection, désignée dans son ensemble par (B) et coopérant avec un moule (M) dont seulement une partie est illustrée, notamment celle présentant une chambre annulaire (M1) conformée et adaptée pour recevoir une partie de la buse d'injection. Le fond de la chambre est conique avec un angle ou sommet de 900 et coopère avec un orifice axial de sortie (M2). Le moule (M) en tant que tel n'est pas décrit et illus- tré en détail, car il ne fait pas partie de l'objet spécifique du Brevet et peut présenter différentes formes de réalisation bien connues des techniciens. On rappelle seulement que le moule employé avec la buse est notamment du type mono-empreinte. Selon l'invention, la buse présente un corps monobloc (1) présentant très sensiblement dans sa partie médiane une collerette (la) prenant appui dans le fond d'un épaulement (Mla) formé concentriquement à la partie supérieure de la chambre (M1). La collerette présente, en combinaison avec l'épaulement d'appui, des agencements conformés notamment pour assurer le centrage du corps de la buse (1) d'une manière axiale et en alignement avec l'orifice de sortie (M2). Il apparaît donc une partie (lb) du corps positionné dans la chambre (M1) et une partie (lc) débordant à l'extérieur du moule (M). La partie (lb) du corps de la buse engagée dans la chambre (M1) est ainsi positionnéeconcentriquement à ladite chambre en délimitant un espace annulaire (M3) susceptible de recevoir la matière injectée comme indiqué dans la suite de la description. Cette partie (lb) présente en bout, une tête axiale amovible (2), convenablement profilée en section. Par exemple, la tête (2) est vissée en bout de l'extremi- té libre de la partie (lb) du corps de la buse. Une portée transversale circulaire (2a) est formée concentriquement à la tête (2), le diamètre de ladite portée est très légèrement inférieur au diamètre de la chambre (M1). La périphérie de la portée (2a) présente des. pans (2b) profilés en arc de cercle de façon à dégager partiellement la paroi interne de la chambre pour le passage de la matière. D'une manière préférée, les pans concaves (2b) sont au nombre de quatre en étant régulièrement décalés angulairement et de même diamètre déterminé pour laisser subsister des petits secteurs (2c). Les ailettes résultantes (2B) laissant subsister un très léger jeu par rapport à la paroi de la chambre, emmagasinent la chaleur (figure 2). La base de la portée (2a) se raccorde avec une partie d' extrémité conique (2d) de très sensiblement 580. Le sommet du cône de la tête coopérant avec l'orifice (M2) de sortie-présente une pointe angulaire (2e) de 300 (figure 4) dont la hauteur peut varier de 2 à 3 mm environ. D'une manière importante, la tête (2) présente à l'opposé de la pointe (2e), un logement axial (2f) en correspondance avec un autre logement (ld) formé à l'intérieur de la partie d'extrémité (lb) du corps de la buse. Ces logements ou cavités internes (2f et ld) sont susceptibles de recevoir en combinaison, une cartouche chauffante (3) de tout type connu et approprié. Cette cartouche (3) a pour but de chauffer la tête (2) et la partie immergée (lb) du corps (1) de la buse (B). Des fils (5) assurent l'alimentation électrique de la cartouche (3), lesdits fils débouchant dans le logement interne (ld) par l'intermédiaire d'un canal incliné (le) débouchant audessus de la collerette (la). Suivant une autre caractéristique, pour améliorer l'effet de chauffage de la tête de la partie active de la buse, la par; tie du corps (lc), extérieure au moule et à l'air libre, présente périphériquement un collier chauffant (4), ce qui limite considérablement les pertes thermiques en combinaison avec la cartouche (3). Le collier chauffant étant à l'air libre, les risques de détérioration sont fortement diminués. Avec ce type de buse, un autre problème qu'il a fallu résoudre, réside dans l'alimentation proprement dite de la buse par la presse, pour l'acheminement de la matière injectée dans l'espace annulaire de la chambre en vue de-sa canalisation par la tête (2), dans l'orifice de sortie (M2) de la partie de moule. Dans ce but, la partie externe (lc) du corps (1) de la buse (B) présente axialement et en alignement avec la tête profilée (2) une entrée conique (lbl) de la matière injectée. Cette entrée (lbl) est en communicaion avec au moins deux canaux (If et lg > diamétralement opposés (figure 3) et disposés angulairement entre eux selon une valeur angulaire ( o On prévoit également, dans une réalisation en variante, de positionner la collerette du corps de la buse, dans un double épaulement d'appui de sorte que la partie de la collerette logée dans l'épaulement de plus petit diamètre, laisse subsister un très léger interstice pour diminuer les pertes thermiques. La fixation de la buse sur la partie correspondante du moule s'opère par tout moyen connu et approprié tel que brides ou autres. Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne - L'efficacité de chauffage de la pointe de la buse d'injection, dans l'axe d'injection. - La réduction maximum des pertes thermiques. - L'amovibilité de la tête qui, d'une part, permet de loger aisément la cartouche chauffante et, d'autre part, éviter de changer la totalité de la buse en cas d'incident, ou de chocs qui interviennent dans la plupart des cas, au niveau de la tête. - Le coût de revient réduit. - La possibilité d'injecter des matières plastiques du type des polyamides. L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiquées ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. Par exemple, la tête rapportée d'injection (2) peut ne pas présenter de collerette (2a) mais uniquement un corps cylindrique de diamètre sensiblement égal à celui de l'extrémité (lb) de la buse, ledit corps se raccordant, comme indiqué, avec l'ex- trémité conique (2d). De même, pour l'alimentation de la cartouche chauffante, le corps de la buse et/ou le moule (M) peuvent présenter des agencements divers. REVENDICATIONS -1- Buse d'injection pour matières thermoplastiques notamment pour moules mono-empreintes, avec une partie présentant une chambre de positionnement du corps de la buse communiquant avec un orifice de sortie, caractérisée en ce que la partie d' extrémités (lb) du corps (li de la buse devant être engagée dans la chambre de positionnement (M1) du moule présente une tête axiale profilée et amovible (2) disposée coaxialement à-l'ori- fice de sortie du moule et dans laquelle est formé un logement interne (2f) coaxial à un autre logement (ld) que présente la dite partie d'extrémité (lb), lesdits logements (2 et ld) étant susceptibles de recevoir en combinaison, un élément chauffant (3) ; l'autre partie d'extrémité (lc) du corps de la buse déborde extérieurement du moule notamment de la chambre de positionnement (M1) en étant équipée périphériquement d'un collier chauffant (4) et présente une entrée conique de la matière injectée disposée coaxialement à la tête profilée (2), cette entrée étant en communication avec au moins deux canaux disposés angulairement et coopérant avec 1' espace annulaire délimité par la partie d'extrémité (lb) à l'intérieur de la chambre (M1) pour i'acheminement de la matière par l'orifice de sortie du moule au moyen de la tête d'injection (2). -2- Buse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la têt-e amovible (2) présente une portée circulaire concentrique (2a) de diamètre très légèrement inférieur à celui de l'alésage de la chambre (M1), des pans (2b) profilés en arc de cercle étant formés à la périphérie de ladite portée de façon à dégager partiellement la paroi interne de la chambre (M1) pour le passage de la matière en direction de l'extrémité de la tête. -3- Buse selon la revendication 2, caractérisée en ce que la portée (2a) de la tête se raccorde avec une extrémité conique (2d), de très sensiblement 580 et dont le sommet présente une pointe angulaire (2e) de très sensiblement 300 coopérant avec 1' orifice de sortie du moule. -4- Buse selon la revendication 2, caractérisée en ce que les pans concaves (2b) sont au nombre de quatre en étant régulièrement décalés angulairement et de même diamètre déterminé de façon à ne laisser subsister que des petits secteurs d'appui (2c) de diamètre très sensiblement inférieur à celui de 1' alésage de la chambre. -5- Buse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux canaux (lf et lg) sont diamétralement opposés et décalés angulairement entre eux selon une valeur angulaire de très sensiblement 160. -5- Buse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps (1) est monobloc et présente, sensiblement dans sa partie médiane une collerette (la) susceptible de prendre appui et d' être positionné dans un épaulement concentrique de la chambre en délimitant les parties (lb et lc) -7- Buse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la tête d'injection amovible (2) est cylindrique d'un diamètre sensiblement égal à celui de l'extrémité (lb) du corps (1) où elle est accouplée et se raccorde avec une extrémité conique (2d) de très sensiblement 580 et dont le sommet présente une pointe angulaire (2e) de très sensiblement 300 coopérant avec l'orifice de sortie du-moule. -8- Buse selon l'une quelconque des revendications 3 et 7, caractérisée en ce que la hauteur de la pointe (2e) est comprise dans une fourchette de 2 à 3 mm.