Brevet FR2564030A1 — publié le 19851115

"BUSE CHAUFFEE ELECTRIQUEMENT POUR L'INJECTION DE MATIERE SYNTHETIQUE DANS UN MOULE" La présente invention concerne une buse chauffée électriquement, et placée à l'extrémité d'un canal chauf- fant, pour l'injection de matière synthétique en fusion dans un moule. Cette buse comprend un fourreau de forme annulaire, monté dans le bloc pourvu du canal chauffant, et un passage annulaire pour l'écoulement de la matière à injecter, formé entre la surface interne du fourreau et la surface externe d'un barreau chauffant placé en position centrale à l'intérieur du fourreau et s'étendant jusqu'à l'orifice d'entrée de la matière dans la cavité de moule correspondante, l'extrémité en forme de pointe du barreau chauffant, introduite dans ledit orifice d'en- trée, constituant une partie de la résistance électrique chauffante et étant raccordée au fourreau par des éléments de liaison qui délimitent une ou plusieurs ouvertures de sortie pour la matière synthétique distribuée par le pas- sage annulaire. Une buse d'injection chauffée électriquement de ce genre, connue par le brevet allemand N 2 824 971, est pourvue d'une pointe unique, si bien que chaque cavité ou empreinte du moule doit être équipée d'une buse particu- lière. Le but de l'invention est de fournir une buse chauf- fée électriquement, du genre indiqué ci-dessus, avec la- quelle la matière synthétique à mouler puisse être injectée simultanément dans au moins deux cavités ou empreintes de moule. A cet effet, la buse d'injection objet de l'inven- tion comporte plusieurs pointes, et chaque pointe s'étend dans l'orifice d'entrée ou jusqu'à proximité de l'orifice d'entrée d'une cavité du moule. La buse peut ainsi posséder deux, trois ou quatre pointes, ou des pointes encore plus nombreuses, permettant à une buse unique d'injecter la matière synthétique simul- tanément dans autant de cavités de moule, ces cavités pouvant ainsi être placées à faible distance les unes des autres. Dans une forme de réalisation préférée de l'inven- tion, une pièce en forme de fourche, dont les branches forment par leurs extrémités libres les pointes de la buse, est fixée à l'extrémité inférieure du barreau chauf- fant; chaque branche de cette pièce est solidarisée avec au moins une languette prolongeant le fourreau et se ter- minant, elle aussi, en pointe. Avantageusement, chaque branche de la pièce en forme de fourche est réunie à deux languettes qui, avec la branche associée, délimitent une ouverture de sortie pour la matière synthétique. Les extrémités des branches de la pièce en forme de fourche, pourvues des pointes, peuvent s'étendre soit parallèlement à l'axe longitudinal de la buse, soit trans- versalement à l'axe longitudinal de la buse. Dans ce dernier cas, l'angle formé par l'axe longitudinal des extrémités des branches et l'axe longitudinal de la buse peut être un angle droit ou un angle aigu. Selon une autre caractéristique, une ou plusieurs nervures sont formées sur la face interne et/ou sur la face externe de chaque branche de la pièce en forme de four- che, afin d'intensifier le transfert de chaleur vers la matière synthétique. Dans une forme de réalisation particulière de l'in- vention, la pièce en forme de fourche est une pièce profi- lée, soudée à l'extrémité inférieure du barreau chauffant, lequel peut être conformé en tige pleine de section cir- culaire, ou bien être, dans une variante, conformé en tube. De toute façon, l'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques et avantages seront mis en évi- dence, à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exem- ples non limitatifs, quelques formes de réalisation de cette buse d'injection chauffée électriquement: Figure 1 est une vue en perspective, avec coupe partielle, d'une buse d'injection de matière synthétique conforme à l'invention; Figure 2 est une vue en perspective montrant un détail de la buse selon la figure 1; Figure 3 est une vue partielle, en perspective, d'une variante de la réalisation selon la'figure 1; Figure 3a est une vue en coupe suivant la ligne IIIa-IIIa de la figure 3; Figure 4 est une vue similaire à la figure 3, relative à une autre variante de la réalisation selon la figure 1 Figure 5 représente une telle buse d'injection, montée dans un bloc avec canal chauffant; Figure 6 est une vue en perspective, avec coupe partielle, d'une buse d'injection dans laquelle les poin- tes sont situées dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal de la buse; Figure 7 illustre le montage de buses selon les figures 1 et 6 dans un bloc à canaux chauffants incorporé dans un moule pour moulage par injection; Figure 8 est une vue partielle, en perspective, d'une autre forme de réalisation de la buse d'injection selon l'invention; Figure 9 représente la buse de la figure 8, à l'état partiellement démonté Figure 10 est une vue partielle, en coupe, d'une autre forme de réalisation de cette buse; Figure 11 est une vue de côté, suivant la flèche XI de la figure 10; Figure 12 est une vue partielle, en coupe, d'une forme de réalisation avec fourreau pourvu de languettes de hauteur réduite; Figure 13 est une vue de côté, suivant la flèche XIII de la figure 12; Figure 14 est une vue en coupe suivant la ligne XIV-XIV de la figure 12; Figure 15 représente une variante de la réalisation selon la figure 12. La buse pour l'injection de matière à mouler, re- présentée à la figure 1, se compose principalement d'un barreau chauffant central (1), et d'un fourreau compre- nant une partie antérieure (2) et une partie postérieure (3). Des rondelles isolantes (4,5) assurent l'isolation électrique entre les deux parties (2,3) du fourreau. Ces deux parties (2,3) sont raccordées entre elles par le barreau chauffant central (1). L'amenée de courant électrique est réalisée par l'intermédiaire d'une fiche (6) et d'une bague conductrice (7), laquelle est reliée électriquement à la partie posté- rieure (3) du fourreau, la fiche (6) étant indiquée en position démontée sur la figure 1. Sur cette figure 1 est aussi indiqué le trajet suivi par le courant électrique: celui-ci passe successivement par la bague conductrice (7), la partie postérieure (3) du fourreau, le barreau chauffant (1), et la partie antérieure (2) du fourreau qui est reliée à la masse. Le barreau chauffant (1) peut être réalisé en acier au chromenickel, tandis que les deux parties (2,3) du fourreau peuvent être constituées d'acier de construction. Toutefois, il est aussi possible de réa- liser le fourreau, lui aussi, en acier au chrome-nickel. Le barreau chauffant (1) comporte, à son extrémité infé- rieure, une pièce en forme de fourche (8) qui peut être solidarisée avec ce barreau par soudage. La pièce en forme de fourche (8) possède deux branches (9) dont les extré- mités libres (10) sont terminées par des pointes (11). Dans la forme de réalisation selon la figure 1, chaque branche (9) de la pièce en forme de fourche (8) est raccordée à deux languettes (12) qui prolongent le fourreau (2,3) à son extrémité inférieure; ces languettes (12) sont terminées, à leurs extrémités libres, par des pointes (13) qui sont soudées aux extrémités libres (10) des branches (9). Chaque paire de languettes (12) délimi- te, avec la branche (9) correspondante, une ouverture de sortie (14) pour la matière synthétique, laquelle est introduite dans le passage annulaire (15) de la buse au travers d'ouvertures non représentées, ménagées au som- met de la buse dans la partie postérieure (3) du fourreau. Le passage annulaire (15) est délimité par les surfaces internes des deux parties (2,3) du fourreau et par la surface externe du barreau chauffant (1). Le barreau chauffant (1) assure, en fonctionnement, un chauffage par résistance électrique permettant d'obte- nir, à l'intérieur de la buse, des températures allant jusqu'à 400 C. Dans la forme de réalisation selon la figure 3, les branches (9) de la pièce en forme de fourche présentent, sur leur face interne, une ou plusieurs nervures (16), grâce auxquelles le transfert de chaieur depuis les branches (9) vers la matière synthétique est intensifié. Des nervures analogues peuvent être prévues aussi, en complément ou comme seules nervures, sur les faces externes des branches (9). Alors que, dans les formes de réalisation selon les figures 1 et 3, deux languettes (12) prolongeant le four- reau sont associées à chaque branche (9) et soudées à cette branche, la figure 4 montre une forme de réalisation dans laquelle une seule languette (12), prolongeant le fourreau, est raccordée par soudage à chaque branche (9) de la pièce en forme de fourche. La soudure (12a) entre une branche et une languette (12) est visible à la figure 3a. Cette sou- dure possède une épaisseur décroissante dans la direction opposée au sens d'écoulement de la matière synthétique. Les languettes (12) et les régions voisines possè- dent une épaisseur plus faible que celle du restant de la partie antérieure (2) du fourreau. La figure 5 montre une buse d'injection dans laquel- le le barreau chauffant (1) est constitué par un tube. Ce barreau chauffant tubulaire (1) a son extrémité inférieure soudée à la pièce en forme de fourche (8), dont les bran- ches (9) font saillie, par leurs pointes (11), dans les orifices d'entrée (17,18) de la matière dans deux cavités de moule, ou à proximité des orifices d'entrée dans les deux cavités de moule, non représentées sur la figure 5. La matière synthétique en fusion, sortant du pas- sage annulaire (15), parvient aux orifices d'entrée (17, 18) en passant au travers des ouvertures de sortie (14) ainsi qu'au travers d'autres ouvertures de sortie (19). Les deux branches (9) de la pièce en forme de fourche sont ainsi traversées par le flux de matière synthétique en fusion. Pour pouvoir rendre compatibles d'une part la densité de courant dans le barreau chauffant (1), et d'au- tre part la surface d'échange de chaleur du barreau chauf- fant, il est particulièrement avantageux de choisir pour ce barreau chauffant une forme de tube. I1 est cependant envisageable aussi de donner au barreau chauffant une section en forme d'étoile, ou toute autre forme géométri- que dans l'espace. Dans cette forme de réalisation, le débit de matière synthétique en fusion qui s'écoule le long du barreau chauf- fant (1) de forme tubulaire, étoilée ou similaire est égal au double du débit de matière s'écoulant le long de chaque branche (9) de la pièce en forme de fourche(8). Ceci si- gnifie que, le long du barreau chauffant (1), on doit main- tenir en fusion une quantité de matière synthétique égale à un multiple de celle s'écoulant sur chaque branche (9), ce multiple correspondant au nombre de branches. La figure 6 montre une buse d'injection dans laquel- le les extrémités (10) des branches (9) de la pièce en forme de fourche se terminant chacune par une pointe (11), s'étendent transversalement à l'axe longitudinal (20) de la buse. Plus particulièrement, dans l'exemple de réalisa- tion représenté, l'axe longitudinal des extrémités (10) des branches (9) forme un angle droit avec l'axe longitudi- nal (20) de la buse. Il est également possible que l'angle formé par les deux axes longitudinaux considérés soit un angle aigu. Dans cette forme de réalisation, comme précédemment, deux languettes (21) prolongeant le fourreau sont associées à chaque branche (9) de la pièce en forme de fourche; les languettes (21) sont ici pliées dans la région de leur pointe, de manière à suivre le profil des extrémités (10) des branches (9), sur lesquelles elles sont soudées. La figure 7 montre, partiellement et en coupe, un moule pour le moulage par injection de matière synthétique, qui est équipé d'une buse d'injection selon la figure 1 ainsi que d'une buse d'injection selon la figure 6. A chaque buse sont associées deux cavités du moule (respecti- vement 22 et 23). L'injection de la matière synthétique dans chaque paire de cavités est réalisée au moyen d'une buse conforme à l'invention. A chacune des cavités (22,23) est encore associé un éjecteur (24), en forme de tige. Le moule comporte un manchon (25) recevant la buse d'une machine délivrant la matière synthétique en fusion. Cette buse alimente en matière synthétique un conduit dis- tributeur (26) dans lequel est prévu un filament chauffant (27) pour le chauffage de la matière synthétique. A partir du conduit distributeur (26) , cette matière parvient dans les différentes buses d'injection chauffées électriquement, dont les extrémités postérieures (28) s'étendent jusque dans le canal (26). La matière synthétique passe ensuite à travers les buses d'injection chauffées électriquement et, traversant les ouvertures de sortie prévues aux extré- mités antérieures des douilles, elle parvient finalement dans les cavités du moule (22,23). L'ouverture du moule, pour le démoulage des pièces moulées solidifiées, s'effec- tue suivant le plan de joint (29). Les figures 8 et 9 montrent que, dans une autre forme de réalisation, la pièce en forme de fourche (30) peut être une pièce profilée en tôle. Cette pièce (30) pré- sente une forme générale en "U", avec une partie médiane (31) insérée dans une encoche du barreau chauffant (1). Ce barreau chauffant (1) est soudé à la pièce en forme de four- che (30). A chacune des deux branches (32) de la pièce en forme de fourche (30)sont, ici également, associées deux languettes (33) qui prolongent le fourreau et sont soudées à la branche (32) correspondante. Les languettes (33) délimitent, avec la pièce en forme de fourche (301,des ouvertures de sortie (34) pour la matière synthétique en fusion. D'autres ouvertures de sortie sont formées entre deux languettes (33) diamétralement opposées. Dans la forme de réalisation selon les figures 10 et 11, il est prévu une pièce profilée (37) pouvant être découpée dans une plaque de métal, ou constituée par une pièce moulée, ou encore obtenue à partir d'un profilé ex- trudé, la pièce (37) étant assemblée par soudage d'une part au barreau chauffant (35), et d'autre part au fourreau (36). La pièce profilée (37) visible à la figure 10 com- porte une partie médiane (38), qui est soudée au barreau chauffant (35) de section circulaire. Cette pièce profilée (37) possède encore deux branches latérales (39) en forme de "U", dont les ailes extérieures (40) sont soudées sur le fourreau (36). Les branches (39) sont pourvues chacune d'une pointe (11) à leur partie inférieure. Au moins l'une des faces externes de la pièce profilée (37) peut être pour- vue de nervures (41) dépassant vers l'extérieur, telles que représentées en traits mixtes sur la figure 11. Ces nervu- res procurent une intensification du transfert de chaleur vers la matière synthétique. Dans la forme de réalisation selon les figures 12 et 13, le fourreau (42) est pourvu de languettes (43) de hauteur réduite. Les extrémités libres de ces languettes (43) sont conformées en pointes (11) et sont soudées aux branches (44) d'une pièce profilée (45) en forme de fourche, qui est elle-même soudée, par sa partie médiane (46), avec le barreau chauffant (47). La pièce profilée (45) est ici presque entièrement entourée par le fourreau (42). Enfin, dans la forme de réalisation selon la figure , la pièce profilée (48), soudée au barreau chauffant (49) et aux languettes (50) prolongeant le fourreau, pos- sède une forme en "V". Cette pièce profilée (48) présente ainsi des branches (51) relativement courtes, de telle sorte que la soudure (52) entre ladite pièce profilée (48) et le barreau chauffant (49) se situe à distance plus faible des languettes (50). REVENDICATIONS 1. Buse chauffée électriquement, et placée à l'ex- trémité d'un canal chauffant (26), pour l'injection de matière synthétique en fusion dans un moule, comprenant un fourreau (2,3) de forme annulaire, monté dans le bloc pourvu du canal chauffant, et un passage annulaire (15) pour l'écoulement de la matière à injecter, formé entre la surface interne du fourreau (2,3) et la surface exter- ne d'un barreau chauffant (1) placé en position centrale à l'intérieur du fourreau et s'étendant jusqu'à l'orifice d'entrée (17,18) de la matière dans la cavité de moule (22,23) correspondante, l'extrémité en forme de pointe du barreau chauffant (1), introduite dans ledit orifice d'entrée, constituant une partie de la résistance élec- trique chauffante et étant raccordée au fourreau (2,3) par des éléments de liaison qui délimitent une ou plusieurs ouvertures de sortie (14,19) pour la matière synthétique distribuée par le passage annulaire (15), caractérisée en ce que cette buse d'injection comporte plusieurs poin- tes (11), et en ce que chaque pointe (11) s'étend dans l'orifice d'entrée (17,18) ou jusqu'à proximité de l'ori- fice d'entrée (17,18) d'une cavité du moule (22,23). 2. Buse d'injection chauffée électriquement selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'est fixée, à l'extrémité inférieure du barreau chauffant (1), une pièce en forme de fourche (8,30) dont les branches (9,32) for- ment, par leurs extrémités libres (10), les pointes (11) de la buse, chaque branche (9,32) étant solidarisée avec au moins une languette (12, 21,33) prolongeant le fourreau (2,3) et se terminant en pointe. 3. Buse d'injection chauffée électriquement selon la revendication 2, caractérisée en ce que chaque branche (9,32) de la pièce en forme de fourche (8,30) est réunie à deux languettes (12,21,33), les deux languettes (12,21, 33) et la branche (9,32) associée délimitant une ouverture de sortie (14,34) pour la matière synthétique. 4. Buse d'injection chauffée électriquement selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que chaque languette (12) prolongeant le fourreau (2, 3) est réunie à la branche correspondante (9) de la pièce en forme de fourche (8) par soudage, la soudure (12a) possédant une épaisseur décroissante dans la direction opposée au sens d'écoulement de la matière synthétique. 5. Buse d'injection chauffée électriquement selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que les extrémités (10) des branches (9) de la pièce en forme de fourche (8), pourvues des pointes (11), s'éten- dent parallèlement à l'axe longitudinal (20) de la buse. 6. Buse d'injection chauffée électriquement selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que les extrémités (10) des branches (9) de la pièce en forme de fourche (8), pourvues despointes (1i), s'éten- dent transversalement à l'axe longitudinal (20) de la buse. 7. Buse d'injection chauffée électriquement selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'angle formé par l'axe longitudinal des extrémités (10) des branches (9) et l'axe longitudinal (20) de la buse est un angle aigu. 8. Buse d'injection chauffée électriquement selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce qu'une ou plusieurs nervures (16) sont formées sur la face interne et/ou sur la face externe de chaque bran- che (9) de la pièce en forme de fourche (8). 9. Buse d'injection chauffée électriquement selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisée en ce que le barreau chauffant (1) est conformé en tube, et en ce que l'extrémité inférieure de ce barreau chauffant tubulaire (1) est soudée à la pièce en forme de fourche (8). 10. Buse d'injection chauffée électriquement selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisée en ce que la pièce en forme de fourche est une pièce profi- lée (37,45,48), soudée à l'extrémité inférieure du barreau chauffant (1,35,47,49). 11. Buse d'injection chauffée électriquement selon la revendication 10, caractérisée en ce que la pièce profilée (37) comporte une partie médiane (38), soudée au barreau chauffant (35), et deux branches latérales (39) en forme de "U", pourvues chacune d'une pointe (11) et ayant leurs ailes extérieures (40) soudées sur le fourreau (36). 12. Buse d'injection chauffée électriquement selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'au moins une face externe de la pièce profilée (37) est pourvue d'une ou de plusieurs nervures (41) dépassant vers l'extérieur. 13. Buse d'injection chauffée électriquement selon la revendication 10, caractérisée en ce que le fourreau (42) est pourvu de languettes (43) de hauteur réduite, et en ce que la pièce profilée (45), soudée au barreau chauf- fant (47) ainsi qu'aux extrémités libres, conformées en pointes (11), des languettes (43), est presque entièrement entourée par le fourreau (42). 14. Buse d'injection chauffée électriquement selon la revendication 10, caractérisée en ce que la soudure (52) entre la pièce profilée (48) et le barreau chauffant (49) se situe à faible distance des languettes (50) prolon- geant le fourreau. 15. Buse d'injection chauffée électriquement selon la revendication 14, caractérisée en ce que la pièce pro- filée (48) possède une forme en "V". -