Brevet FR2604388A1 — publié le 19880401

l Dispositif générateur de chaleur, de forme pointue, présentant une grande sensibilité La présente invention concerne un dispositif générateur de chaleur de forme pointue, possédant une grande sensibilité et destiné à être utilisé dans une machine de moulage d'une résine synthétique par injection et analogue. Le dispositif générateur de chaleur de forme pointue de ce type possède l'une ou l'autre des structures représentées sur les figures 7 et 8, annexées à la présente demande, et qui ont été proposées par l'auteur de la présente invention. Les figures 7 et 8 sont des vues en élévation latérale en coupe partielle représentant les éléments princi- paux de ces structures, et l'on va décrire ci-après l'agence- ment et le fonctionnement de ces structures. Sur chacune desdites figures, la référence 1 désigne un corps générateur de chaleur d'une forme semblable à un obus, la référence 2 désigne un bec générateur de cha- leur possédant une forme pointue, et la référence 3 désigne un dispositif de chauffage incorporé dans le bec 2 et dont une extrémité est raccordée à un fil conducteur 4 traversant le corps générateur de chaleur 1, tandis que l'autre extrémité dudit bec est raccordée électriquement à un point P par souda- ge, par assemblage métallique ou par d'autres moyens, de maniè- re à chauffer localement la partie d'entrée. Par ailleurs le dispositif de chauffage 3 repré- senté sur la figure 7 est agencé de telle sorte que le fil à résistance élevée délivrant la chaleur, comme par exemple un fil de nichrome ou analogue,est agencé de manièreà possé- der une surface en coupe qui diminue progressivement jusqu'au niveau de la pointe, avec une valeur résistive variant de façon correspondante de manière que le bec générateur de cha- leur 2 fournisse une température générale de chauffage pres- queuniforme, ce qui conduit à une forme périphérique extérieure rétrécie. Le dispositif de chauffage 3 représenté sur la figure 8 comporte un élément générateur de chaleur qui est enroulé, comme par exemple un fil de nichrome ou analogue, comme cela est décrit dans la demande de brevet déposée au Japon sous le N 281082/1985 et de cette manière, les zones générales de chauffage du bec générateur de chaleur 2 sont uniformisées. Sur lesdites figures, la référence 5 désigne un fil conducteur relié à un capteur, la référence 6 désigne un matériau isolant comme par exemple de la céramique, la référence 7 désigne un élément à paroi épaissie du bec généra- teur de chaleur 2, la référence H désigne un dispositif de chauffage du corps, la référence A désigne une partie formant base et la référence L désigne un passage formé dans une rési- ne synthétique. Par ailleurs le dispositif générateur de chaleur de forme pointue, décrit ci-dessus, comporte un dispositif de chauffage que l'on peut faire fonctionner avec une basse tension et un faible courant et qui fournit un effet remarqua- ble tel que l'on peut s'attendre à une réduction de la consom- mation d'énergie et. à une miniaturisation d'un dispositif de commande, mais, étant donné que l'exigence technique, selon laquelle des zones de production de chaleur du bec géné- rateur de chaleur lors du fonctionnement du dispositif de chauffage doivent être unifiées à un certain degré, est basée sur une conception générale selon laquelle il est efficace de chauffer la partie d'entrée d'une machine de moulage d'une résine synthétique par injection, le bec générateur de chaleur ne peut absolument pas avoir une forme conique. Ainsi, il n'est pas pensable que le bec généra- teur de chaleur comportant la structure de chauffage indiquée précédemment soit opérationnel pour appliquer une action ther- mique à une résine synthétiquedans la partie d'entrée, avec une meilleure capacité de réponse thermique et avec une sensi- bilité élevée, en association avec un dispositif de commande compact, possédant de faibles dimensions, travaillant avec une basse tension et un faible courant, et c'est pourquoi il se pose un problème de construction non négligeable. En d'autres termes, dans l'agencement mentionné précédemment, pour améliorer la sensibilité et la capacité de réponse thermique il faut accroître à la fois la tension et le courant sans rien modifier au dispositif de chauffage lui-même, ce qui peut conduire à un dispositif de commande possédant des dimensions importantes, ce qui ne permet par conséquent pas de maintenir ce dispositif à l'état miniaturisé. La présente invention a été conçue sur la base du problème mentionné cidessus, et c'est pourquoi on peut résoudre ce problème en apportant une amélioration selon la- quelle au lieu de prévoir une uniformisation des zones déli- vrant la chaleur, on prévoit de réduire l'épaisseur de paroi du pourtour extérieur du dispositif de chauffage situé dans le bec générateur de chaleur, c'est-à-dire la distance par rapport au dispositif de chauffage, en la rendant aussi faible que possible sans réduire la solidité mécanique, de manière à rendre maximale la conduction thermique à partir du dispo- sitif de chauffage. La chaleur produite par le dispositif de chauf- fage est immédiatement transférée au bec générateur de chaleur qui est court et possède une paroi mince et qui, de ce fait, est chauffé, la température augmente rapidement avec une bonne capacité de réponse et en outre il est possible d'obtenir une température élevée voisine de celle de la chaleur produite dans le dispositif de chauffage et c'est pourquoi on peut obtenir un ramollissement ou une fusion rapide d'une résine synthétique dans la partie d'entrée. En outre, étant donné que la capacité calorifique est faible, la chaleur rayonnée peut être rapidement éliminée lors de l'arrêt du dispositif de chauffage produisant la chaleur et par conséquent la résine fondue dansla partie d'entrée peut durcir avec une bonne capa- cité de réponse. cité de réponse. C'est pourquoi la température du bec générateur de chaleur fonctionnant avec ce dispositif de chauffagepeut être fixée d'une manière optimale dans sa plage de valeurs. D'autres caractéristiques avantageuses de la présente invention ressortiront de la description donnée ci- après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - les figure 1 et 2 montrent des vues en coupe transversale à plus grande échelle représentant les parties essentielles de deux formes de réalisation d'un dispositif générateur de chaleur de forme pointue, possédant une grande sensibilité, conforme à l'invention; - les figures 3 et 4 sont des graphiques repré- sentant la variation de la température d'un bec générateur de chaleur pour les deux formes de réalisation conformes à l'invention et deux exemples de l'art antérieur; - les figures 5 et 6 sont des graphiques mon- trant la variation de température mentionnée précédemment dans le temps; et - les figures 7 et 8, dont il a déjà été fait mention, sont des vues en élévation latérale, partiellement en coupe longitudinale, d'une partie principale du dispositif générateur de chaleur de forme pointue, selon deux exemples de l'art antérieur. Ci-après on va donner une description détaillée des formes de réalisation préférées de l'invention. Les figures 1 et 2 représentent des vues en coupe longitudinale d'une partie principale de deux formes de réalisation d'un dispositif générateur de chaleur de forme pointue, présentant une grande sensibilité, conforme à l'in- vention. Les chiffres de référence identiques désignent des éléments identiques ou équivalents de l'art antérieur, et par conséquent on n'en donnera aucune description, et de même la partie du corps du dispositif générateur de chaleur, qui possède la même constitution que dans l'art antérieur,ne sera pas représentée. Tout d'abord la forme de réalisation représentée sur la figure 1 comporte un corps générateur de chaleur la réalisé avec la forme d'un obus possédant la même structure que dans l'art antérieur représenté sur la figure 7. Par rap- port à la forme du dispositif de l'art antérieur représenté par des lignes en trait mixte, un bec générateur de chaleur 2a de forme pointue comporte un élément périphérique extérieur 7 à paroi épaisse, qui possède une forme amincie dans les limites dans lesquelles la résistance mécanique ne s'en trouve pas affectée, ce qui améliore de façon remarquable la capaci- té de réponse thermique au niveau du point P. L'agencement possède une forme étagée corres- pondant notamment aux dimensions et à la forme du dispositif de chauffage 3 incorporé, et une partie étagée 8 délimitant un coude est formée en un emplacement nécessaire. Ci-après on va décrire l'autre forme de réalisa- tion en référence à la figure 2. Dans cette forme de réalisation le corps lb du dispositif générateur de chaleur possède une forme ressem- blant à un obus et possède un dispositif de chauffage possé- dant la même structure que dans l'art antérieur représenté sur la figure 8. Par rapport à la forme de ce dispositif de l'art antérieur repéré par des lignes en trait mixte, le bec générateur de chaleur 2a de forme pointue possède une partie à paroi épaisse 7, réalisée avec une forme aussi mince que possible dans des limites qui n'en affectent pas la résistance mécanique, ce qui améliore la capacité de réponse à la chaleur au niveau du point P. Comme dans le cas de la première forme de réa- lisation, la partie 8 délimitant un coude est prévue dans une zone nécessaire conformément aux dimensions, à la forme et autres du dispositif de chauffage 3 incorporé, ce qui fournit une forme d'ensemble étagée. Le chiffre de référence 9 indiqué sur la figure 1 désigne une partie d'une ouverture de filière fixe désignée sous le terme d'entrée 10. Dans les formes de réalisation décrites ci-dessus, les becs générateurs de chaleur 2a,2b, qui contiennent en eux les corps la,lb du dispositif généra- teur de chaleur, sont réalisés sous la forme d'organes indé- pendants pouvant être fixés séparément sur les extrémités des corps la,lb, mais la réalisation n'est pas obligatoirement limitée à cet agencement. Les figures 3 et 4 montrent une comparaison de la variation de température de chaque bec générateur de chaleur entre les deux formes de réalisation de l'invention représentées sur les figures 1. et 2 et les deux exemples de l'art antérieur représentés sur les figures 7 et 8, chaque figure indiquant un état de variation de température, dans lequel le dispositif de chauffage H du corps disposé dans les corps 1,la,lb du dispositif générateur de chaleur en forme de coque est réglé à 250 C. La figure 3 représente le cas o le dispositif de chauffage 3 fonctionne avec un courant de 3 A (valeur efficace), une puissance de 9 W et ce pendant une durée de fonctionnement de 5 secondes, avec un temps d'ar- rêt de 15 secondes, tandis que la température au niveau du point X du bec générateur de chaleur 2a dans la forme de réa- lisation conforme à l'invention varie à 355 C et à 220 C, ce qui indique que l'amplitude de variation de la température est étendue vers le côté des températures élevées, par rapport à la température présente au niveau du point X du bec généra- teur de chaleur 2 de l'art antérieur, qui varie à 335 C et 220 C. Comme cela est représenté sur la figure 5, on observe une différence très nette lors de la transition de variation de la température, en ce que l'amplitude de varia- tion de la température dans l'art antérieur était de 115 C, tandis qu'elle est de 135 C dans le cas de la forme de réalisa- tion conforme à l'invention. La figure 4 montre le cas o le dispositif de chauffage 3 fonctionne avec une intensité de 13,8 A (valeur efficace), une puissance de 14 W et pendant une durée de fonc- tionnement de 5 secondes, avec une durée d'arrêt de 10 secon- des, et la température au niveau du point X du bec générateur de chaleur 2b dans la forme de réalisation conforme à l'inven- tion varie à 475 C et à 235 C, ce qui indique que l'amplitude de variation de la température est étendue vers le côté des températures élevées, par rapport à la température présente au point X du générateur de chaleur 2 de l'art antérieur, qui change à 355 C et 215 C. Comme représenté sur la figure 6, on note une différence supérieure à ce qu'elle était dans la forme de réalisation décrite précédemment à 100 C, lors de la transi- tion de variation de la température, étant donné que l'ampli- tude de variation de la température dans l'art antérieur était égale à 140 C, tandis qu'elle est égale à 240 C dans le cas de la forme de réalisation conforme à l'invention. Ainsi il est possible de régler une amplitude de variation de la température au niveau du point X des becs générateurs de chaleur 2, due au branchement/à l'arrêt du dispositif de chaleur 3 fonctionnant sous une basse tension et avec un faible courant, à une valeur très élevée et c'est pourquoi il est possible de réaliser la fusion et le durcisse- ment rapides d'une résine synthétique stockée dans l'entrée étroite 10, avec une bonne capacité de réponse, et on peut élargir une zone limitée englobant l'entrée 10 jusqu'à une partie formant canal d'injection, au niveau des pourtours extérieurs en lui donnant une forme étagée et par conséquent une faible pression d'injection égale à la moitié oumoinsde la valeur utilisée dans l'art antérieur suffit pour faire fonctionner un appareil de petites dimensions, et en outre on peut se conformer à l'exigence générale de miniaturisation. Conformément à l'invention, l'action de produc- tion de chaleur fournie par un bec générateur de chaleur de forme pointue dans une zone d'entrée rétrécie réduit la lar- geur de passage en augmentant la conduction thermique des dispositifs de chauffage dans des limites n'affectant pas la résistance mécanique de ce dispositif de chauffage incorpo- ré, et c'est pourquoi on est certain d'obtenir une bonne capa- cité de réponse, et l'amplitude de variation de la température due au fonctionnement et à l'interruption en fonctionnement du bec générateur de chaleur peut être très amplifiée au point d'obtenir un fonctionnement avec une grande sensibilité. C'est pourquoi, outre le fait de pouvoir réali- ser un moulage par injection d'une résine avec une température élevée de fusion, étant donné qu'un interstice entre le bec générateur de chaleur et la partie d'entrée aboutissant au canal d'injection peut être accru, il est possible de réduire la pression d'injection et il est possible de miniaturiser la machine de moulage par injection en utilisant un disposi- tif de commande compact possédant de faibles dimensions, et un mécanisme à piston fonctionnant avec une pression d'injec- tion plus faible, grâce à l'utilisation d'un dispositif de chauffage fonctionnant avec une basse tension et un courant faible. REVENDICATIONS 1. Dispositif générateur de chaleur, de forme pointue, présentant une grande sensibilité, apte à chauffer localement une résine synthétique de moulage par injection au niveau d'une partie d'entrée (10) d'une machine de moulage par injection, qui communique avec une cavité ménagée dans un dispositif de chauffage (3) monté dans un bec générateur de chaleur (2a) de forme pointue d'un corps (la,lb), possédant la forme d'un obus, du dispositif générateur de chaleur, carac- térisé en ce que le pourtour extérieur dudit bec générateur de chaleur (2a) est agencé de manière que sa distance par rapport audit dispositif de chauffage (3) est réduite, sa forme étant rétrécie et amincie, ce qui améliore la conduction thermique à partir du dispositif de chauffage. 2. Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que ledit bec générateur de chaleur (2a) possède une partie (8) délimitant un coude, qui fournit une forme étagée conformément à l'agencement du dispositif de chauffage incorporé (3).