Brevet FR2616704A1 — publié le 19881223

La présente invention concerne une presse d'injection de matière plastique comportant une unité de moule, une unité de fermeture, une unité d'injection et différents dispositifs auxiliaires. Dans des machines connues de ce type, la commande de tous ou au moins d'une partie des différents éléments de travail mobiles ou exerçant une pression, de ces unités ou dispositifs s'effectue par des dispositifs hydrauliques qui sont alimentés par une pompe hydraulique actionnée par un moteur électri- que. Toutefois, on connaît également des presses d'injection dont les éléments de travail peuvent tous être commandés directement par des moteurs électriques. Il existe différentes variantes des deux systèmes. Elles ont toutefois un inconvénient en commun qui réside dans le fait que la transforma- tion nécessaire de l'énergie électrique en un mouve- ment ou une force mécanique linéaire ou rotatif s'accompagne de nombreuses pertes, que ce soit dans des moteurs électriques ou des vis mécaniques ou dans des machines commandées hydrauliquement par une pompe actionnée par moteur et des éléments de travail hydrauliques. L'invention a par conséquent pour objet d'abaisser fortement, par une conversion s'accompagnant de pertes particulièrement faibles, l'énergie nécessaire à l'entraînement d'au moins une partie ou de tous les éléments de travail d'une presse d'injection de matière plastique. Selon l'invention, cet objectif est réalisé en ce qu'au moins une partie des éléments de travail est commandée par des dispositifs magnéti- ques électriquement supraconducteurs dont le conduc- 1 teur est refroidi par un fluide de refroidissement sous la température de changement brusque de la conductivité. Au moins les éléments de travail mobiles linéairement, tels que la plaque mobile de fixation du moule, l'éjecteur, les tire-noyau, le vérin de pression pour le groupe d'injection et la vis déplaçable axialement, sont de manière appropriée commandés par des dispositifs magnétiques électriquement supraconducteurs. Toutefois, il est également pos- sible de prévoir un moteur électrique comportant un système magnétique supraconducteur pour l'entrai- nement en rotation de la vis. L'enroulement conducteur et le noyau du dispositif magnétique supraconducteur peuvent être disposés dans un boîtier qui est alimenté en fluide de refroi- dissement par un groupe de refroidissement. Cependant, il est également possible de réaliser le conducteur du dispositif magnétique sous forme de tube qui est alimenté en fluide de refroidissement par un groupe de refroidissement. Cette configuration permet de convertir pratiquement sans pertes l'énergie électrique fournie à l'enroulement conducteur en mouvement ou force mécanique. Il convient à présent d'expliquer l'invention à l'aide des dessins, sur lesquels: La figure 1 représente schématiquement la coupe axiale d'une presse d'injection selon l'invention, et les figures 2 et 3 représentent chacune un mode de mise en oeuvre du dispositif magnétique supra- 1î conducteur de la figure 1, à une plus grande échelle et en coupe axiale. La presse d'injection représentée à la figure 1 possède une unité de moule 1, une unité de fermeture 2, une unité d'injection 3 et des dispositifs auxi- liaires constitués par un dispositif d'éjection 4, un dispositif tirenoyau 5 et un dispositif de pression 6. Dans l'exemple représenté, l'unité de fermeture 2 possède un mécanisme à genouillère 2a agissant d'une part, sur une plaque d'appui fixe 7 et d'autre part, sur la plaque porte-moule mobile la de l'unité de moule 1. La plaque porte-moule mobile la est guidée sur des longerons 8 qui prennent appui à une extrémité contre la plaque d'appui 7 et à l'autre extrémité contre la plaque porte- moule fixe lb. Les parties de moule 9a, 9b sont fixées de manière amovible sur les deux plaques porte-moule la, lb de l'unité de moule 1. L'unité d'injection 3 possède une vis 11 déplaçable axiale- ment et mobile en rotation dans un cylindre d'injec- tion 10 pouvant être pressé contre la plaque porte- moule fixe lb. Dans l'exemple représenté, tous les éléments de travail déplaçables linéairement, c'est-à-dire la plaque porte-moule la déplaçable par le mécanisme à genouillère 2a, le dispositif d'éjection 4, le dispositif tire-noyau 5, le dispositif de pression 6 pour le cylindre 10 et la vis 11 sont commandés par des dispositifs magnétiques 12 électriquement supraconducteurs. Ils possèdent un boîtier 12b entou- rant l'enroulement conducteur 12a et un noyau 12c avec 1 un prolongement 12d sorti du boîtier 12b. Les enrou- lements conducteurs 12a des dispositifs magnétiques 12 sont reliés à la source d'énergie électrique 17 par l'intermédiaire de dispositifs électriques de commande 13, 14, 15 qui, quant à eux, sont rac- cordés à un dispositif principal de commande 16. Afin d'obtenir la température de changement brusque de la conductivité nécessaire à la supraconduction, l'enroulement conducteur 12a doit d'une part être constitué d'un alliage spécial et d'autre part, 8tre refroidi. Cet alliage peut par exemple être composé de lanthane, de baryum, de cuivre et d'oxygè- ne, le lanthane pouvant également être remplacé par de l'yttrium. La température de changement brusque de la conductivité d'un alliage de ce type est supérieure à 90 K, si bien qu'il est possible d'utiliser de l'azote liquide comme fluide de refroi- dissement. Pour refroidir l'enroulement conducteur 12a, il est prévu un groupe de refroidissement 18 relié à la commande principale 16, alimenté en azote liquide et relié par des conduites 20 aux dispositifs magnétiques 12. Dans le mode de mise en oeuvre des dispositifs magnétiques 12 représenté aux figures 1 et 2, le bottier 12b tenant à la pression et étanche au liquide de chaque dispositif magnétique est raccordé par des conduites 20 au groupe de refroidissement 18, tandis que dans le mode de mise en oeuvre repré- senté à la figure 3, le conducteur 112a est réalisé sous forme de tube acheminant le fluide de refroi- dissement. La tige entraînée 12d constituant le prolongement du noyau du dispositif magnétique a616704 1 12 est isolée de manière appropriée par rapport au noyau 12c, afin de réduire le plus possible le transport de chaleur vers le noyau. Dans l'exemple représenté, le moteur électrique 19 servant à l'entraTnement en rotation de la vis 11 est également muni d'un système magnétique supra- conducteur et est également raccordé de manière appropriée au groupe de refroidissement 18. Il va de soi que les dispositifs magnétiques 12 composés d'un enroulement et d'un noyau plongeur mobile linéairement peuvent également être remplacés par des moteurs électriques linéaires supraconduc- teurs ou par des moteurs électriques rotatifs supra- conducteurs munis d'un dispositif transformant le mouvement de rotation en un mouvement linéaire. Dans tous ces cas, il est possible, grâce à la supraconductibilité, de transformer sans pertes considérables l'énergie électrique nécessaire à l'entraînement des éléments de travail de la presse d'injection en un mouvement ou une force mécanique. s616?'Q4+ REVENDICATIONS 1 1. Presse d'injection de matière plastique comportant une unité de moule (1), une unité de fermeture (2), une unité d'injection (3) et des dispositifs auxiliaires (4, 5, 6), caractérisée en ce qu'au moins une partie des éléments de travail des unités. (1, 2, 3) de la machine et des dispositifs auxiliaires (4, 5, 6) est commandée par des dispositifs magnéti- ques (12) électriquement supraconducteurs dont le conducteur (12a) est refroidi par un fluide de refroidissement sous la température de changement brusque de la conductivité. 2. Presse d'injection de matière plastique selon la revendication 1, caractérisée en ce que des dispositifs magnétiques (12) électriquement supra- conducteurs sont prévus pour le déplacement linéaire de la plaque portemoule (1), du dispositif d'éjection, (4), du dispositif tire-noyau (5), du dispositif de pression (6), du cylindre d'injection (10) et de la vis (11). 3. Presse d'injection de matière plastique selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'un moteur électrique (19) comportant un système magnéti- que supraconducteur est prévu pour l'entraînement en rotation de la vis (11) de l'unité d'injection. 4. Presse d'injection de matière plastique selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que des moteurs électriques linéaires électriquement supraconducteurs sont prévus pour le déplacement linéaire des éléments de travail. 1- 5. Presse d'injection de matière plastique selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que des moteurs électriques rotatifs électriquement supraconducteurs comportant un dispositif de transfor- mation du mouvement de rotation en un mouvement linéaire sont prévus pour le déplacement linéaire des éléments de travail. 6. Presse d'injection de matière plastique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractéri- sée en ce que le boîtier (12b) du dispositif magnéti- que supraconducteur (12) contenant l'enroulement (12a) et le noyau (12c) est alimenté en fluide de refroidissement. 7. Presse à injection de matière plastique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractéri- sée en ce que le conducteur (112a) du dispositif magnétique supraconducteur (12) est réalisé sous forme de tube acheminant le fluide de refroidissement. 8. Presse d'injection de matière plastique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractéri- sée en ce que l'alliage des conducteurs (12a, 112a) des dispositifs magnétiques (12) est composé de baryum, de cuivre, d'oxygène et de lanthane ou d'yttrium, tandis que le fluide de refroidissement est de l'azote liquide.