Brevet FR2552704A1 — publié le 19850405

"Outillage à canal chauffant pour l'amenée d'une matière plastique en fusion à un moule d'injection" L'invention concerne un outillage à canal chauffant comprenant au moins un tronçon de canal chauffant pour 5 l'amenée d'une matière plastique en fusion à un moule d'injection, de préférence à un moule à empreintes multiples, avec orifices d'injection ponctuels pour chaque objet à mouler, le tronçon de canal chauffant comportant un corps extérieur pourvu d'un canal interne et présentant 10 au moins un orifice d'entrée et au moins un orifice de sortie, ainsi qu'un conducteur électrique chauffant apte à être raccordé à une source de tension électrique et léché par la matière plastique en fusion. On connaît un outillage à canal chauffant de ce genre 15 (voir brevet allemand 2 938 832 et brevet français correspondant 2 465 583), dans lequel le canal interne du tronçon de canal chauffant est délimité, extérieurement, par la paroi interne du corps extérieur et, intérieurement, par le conducteur électrique chauffant Le chauffage de 20 la matière plastique en fusion qui pénètre dans le canal s'effectue à partir du conducteur chauffant placé en position centrale dans le canal, de sorte que la zone qui se trouve au voisinage du conducteur chauffant subit un chauffage intensif Par contre, vers la paroi interne du corps 25 extérieur, il se forme une couche de matière palstique solidifiée, qui réalise une isolation thermique et empêche l'évacuation de la chaleur au travers du corps extérieur. En cas d'interruption de fonctionnement de l'outil30 lage, la matière plastique présente à l'intérieur du canal se solidifie en partie ou en totalité, de sorte que, lors de la remise en service, toute cette matière plastique doit être réchauffée au moyen du conducteur électrique chauffant La matière plastique étant un mauvais con35 ducteur de la chaleur, il se forme au voisinage du conducteur chauffant une zone fondue annulaire, dont l'épaisseur est fonction de la puissance électrique fournie au conducteur, tandis que les couches de matière plastique éloignées du conducteur sont seulement chauffées très lentement, de sorte que le temps de chauffage nécessaire est très long. La présente invention a pour but de fournir un outillage à canal chauffant du genre indiqué en introduction, qui permette un chauffage rapide de la matière plastique présente dans le canal interne du tronçon de canal chauffant, même si cette matière plastique est partiellement 10 ou totalement solidifiéeà la suite d'une interruption de fonctionnement de l'outillage. A cet effet, dans l'outillage à canal chauffant selon l'invention, il est prévu dans le tronçon de canal chauffant, à distance du conducteur électrique chauffant, 15 au moins un tube métallique qui délimite extérieurement le canal interne et une couche d'isolation thermique est prévue entre le tube métallique et la paroi intérieure du corps extérieur. La couche d'isolation thermique peut être constituée 20 par une simple lame d'air, ménagée entre le tube métallique et la paroi interne du corps extérieur Elle peut aussi être réalisée en matière plastique ou en un autre matériau ayant des propriétés d'isolation thermique. Le tube métallique, qui délimite extérieurement le 25 canal parcouru par la matière plastique en fusion, est électriquement neutre Il possède une conductibilité thermique et une capacité d'accumulation de chaleur sensiblement plus élevées que celles de la matière plastique. Grâce à ces propriétés, le tube métallique est capable 30 d'accumuler temporairement de la chaleur extraite de la matière plastique en fusion se trouvant dans le canal, et de restituer éventuellement cette chaleur à la même matière plastique Le tube métallique contribue aussi à une meilleure homogénéité de la matière plastique en fusion, ceci 35 sur toute la longueur du conducteur chauffant, compte tenu de ce qu'en raison de la sortie de la matière plastique en fusion en différents points du tronçon de canal chauffant il y règne aussi des conditions variables L'isolation thermique entre le tube métallique et le corps extérieur du tronçon de canal chauffant limite la dissipation de chaleur vers l'extérieur, de sorte que la puissance électrique fournie au conducteur chauffant peut être plus faible que dans les réalisations connues. Au lieu d'utiliser un seul tube métallique, qui entoure concentriquement le conducteur électrique chauffant à une distance déterminée, on peut aussi prévoir plu10 sieurs tubes métalliques placés les uns à l'intérieur des autres, en laissant subsister entre ces tubes des petits interstices pour constituer une isolation thermique. La section du tube métallique n'est pas nécessairement circulaire Elle peut également présenter une autre 15 forme géométrique. Il est aussi possible de réaliser le tube métallique avec des nervures faisant saillie vers l'intérieur, dans le canal interne, pour augmenter la surface d'échange thermique de ce tube métallique. L'outillage à canal chauffant selon l'invention pourra fonctionner d'une manière particulièrement efficace si la masse du tube métallique est choisie de telle sorte que, en cours de fonctionnement, la capacité calorifique de ce tube métallique corresponde, à 20 % près, à la capacité calorifique de la matière plastique qui se trouve dans le canal interne. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non 30 limitatifs, quelques formes de réalisation de cet outillage à canal chauffant pour l'amenée d'une matière plastique en fusion à un moule d'injection: Figure 1 est une vue en coupe verticale d'un outillage à canal chauffant conforme à la présente invention, 35 avec indication du moule d'injection associé; Figure 2 montre, à échelle agrandie, le détail II de la figure 1; Figure 3 est une vue similaire à figure 2, illustrant une variante de réalisation de l'invention. Le dispositif représenté à la figure 1 comprend un tronçon de canal chauffant ( 1), qui est muni d'un raccord de coulée ( 2) dans lequel est engagée la buse d'une extrudeuse de matière plastique Le raccord de coulée ( 2) définit ainsi un orifice d'entrée ( 3) pour la matière plastique en fusion qui, par cet orifice d'entrée, est admise dans un canal interne ( 4) du tronçon de canal chauffant 10 ( 1) Ce tronçon de canal chauffant comporte un corps extérieur ( 5), à l'intérieur duquel est disposé un conducteur électrique chauffant ( 6) Le conducteur électrique chauffant ( 6), qui est léché par la matière plastique en fusion, forme la paroi intérieure du canal ( 4). Dans la forme de réalisation représentée au dessin, la matière plastique en fusion parvient depuis le canal interne ( 4), par des orifices de sortie ( 7), dans des canaux ( 8) appartenant à d'autres tronçons ( 9), munis de buses ( 10) au travers desquelles la matière plastique en 20 fusion s'écoule vers les empreintes ( 11) d'un moule d'injection ( 12) Les tronçons de canal ( 9) sont, eux aussi, équipés d'un conducteur électrique chauffant ( 6) disposé dans leur partie centrale. L'ouverture du moule ( 12), pour le démoulage des objets moulés refroidis, s'effectue dans le plan de joint ( 13) Les objets moulés sont extraits des empreintes ( 11) par des éjecteurs ( 14). Dans la région de l'extrémité du corps ( 5), le conducteur électrique chauffant ( 6) est monté dans une pièce 30 isolante ( 15) L'étanchéité entre l'extrémité du conducteur ( 6) et le canal interne ( 4) est assurée par un presse-étoupe ( 16) et une vis de serrage ( 17) Les extrémités du conducteur ( 6) sont muniesde manchons ( 18), dans chacun desquels est enfilée une fiche terminale d'un câble 35 d'alimentation en courant électrique. Comme le montre la figure 1, les extrémités ( 18) du conducteur électrique chauffant ( 6) dépassent du corps extérieur ( 5). Le canal interne ( 4) est délimité, extérieurement, par un tube métallique ( 19) lvoir notamment figure 2 l. Une couche d'isolation thermique ( 20) est en outre prévue entre le tube métallique ( 19) et la paroi interne du corps extérieur ( 5) Cette couche d'isolation thermique est constituée, dans la forme de réalisation représentée, par une couche de matière plastique. Pour l'obtention de cette couche de matière plasti10 que, le tube métallique ( 19) peut être pourvu de bossages ( 21) qui font saillie vers l'extérieur et qui prennent appui contre la paroi interne ( 22) du corps extérieur ( 5) lvoir figure 3 l Des ouvertures ( 23) sont ménagées dans la paroi du tube ( 19) entre les bossages ( 21) Lors de la 15 première mise en service de l'outillage, la matière plastique en fusion s'écoule depuis le canal interne ( 4), au travers des ouvertures ( 23), vers la chambre annulaire ( 24) située entre le tube métallique ( 19) et la paroi interne ( 22) du corps extérieur ( 5), et elle se solidifie 20 à l'intérieur de cette chambre annulaire ( 24). REVENDICATIONS 1. Outillage à canal chauffant, comprenant au moins un tronçon de canal chauffant ( 1) pour l'amenée d'une matière plastique en fusion à un moule d'injection ( 12), de préférence à un moule à empreintes multiples ( 11), avec orifices d'injection ponctuels pour chaque objet à mouler, le tronçon de canal chauffant ( 1) comportant un corps extérieur ( 5) pourvu d'un canal interne ( 4) et présentant au moins un orifice d'entrée ( 3) et au moins un orifice de sortie ( 7),ainsi qu'un conducteur électrique chauffant ( 6) apte à être raccordé à une source de tension électrique et léché par la matière plastique en fusion, caracterisé en ce qu'il est prévu, dans le tronçon de canal chauffant ( 1), au moins un tube métallique ( 19) qui déli15 mite extérieurement le canal interne ( 4), et en ce qu'une couche d'isolation thermique ( 20) est prévue entre le tube métallique ( 19) et la paroi intérieure du corps extérieur ( 5). 2. Outillage à canal chauffant selon la revendica20 tion 1, caractérisé en ce que la couche d'isolation thermique ( 20) est constituée par une lame d'air ménagée entre le tube métallique ( 19) et la paroi interne du corps extérieur ( 5). 3. Outillage à canal chauffant selon la revendica25 tion 1, caractérisé en ce que le tube métallique ( 19) est pourvu de bossages ( 21) faisant saillie vers l'extérieur et prenant appui contre la paroi interne ( 22) du corps extérieur ( 5), en ce que des ouvertures ( 23) sont ménagées dans la paroi du tube ( 19) entre les bossages ( 21), et en 30 ce que la couche d'isolation thermique ( 20) est constituée par de la matière plastique en fusion qui s'est écoulée dans la chambre ( 24) située entre le tube métallique ( 19) et la paroi interne ( 22) du corps extérieur ( 5) , et s'est solidifiée à l'intérieur de cette chambre ( 24). 4 Outillage à canal chauffant selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le tube métallique ( 19) entoure concentriquement le conduc- teur électrique chauffant ( 6). 5. Outillage à canal chauffant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le tube métallique ( 19) présente des nervures faisant sail5 lie vers l'intérieur, dans le canal interne ( 4). 6. Outillage à canal chauffant selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, en cours de fonctionnement, la capacité calorifigue du tube métallique ( 19) correspond, à + 20 % près, à la capa10 cité calorifique de la matière plastique qui se trouve dans le canal interne ( 4).