Brevet FR2613660A1 — publié le 19881014

La présente invention concerne le domaine des unités d'injection pour presse. La présente invention concerne plus précisément une unité d'injection pour presse du type connu en soi comprenant un canon d'injection pourvu d'une part, à une première extrémité, d'un orifice principal d'alimentation, par lequel le produit à mouler peut être introduit dans le canon, et d'autre part, à une seconde extrémité, d'une buse de sortie, le canon logeant une vispiston à clapet mobile à la fois en rotation et en trans latin à l'intérieur du canon. La rotation de la vispiston assure la plastification de la matière. La translation de la vis-piston en rapprochement de la buse de sortie assure l'injection, dans un moule, à travers cette buse de sortie. Des unités d'injection du type connu cidessus décrit sont évoquées par exemple dans les documents FR-A-2 050 781 et GB-A-1 454 513. On exprime généralement la longueur interne du canon d'injection (soit la distance séparant l'orifice principal d'alimentation de la buse de sortie, ou encore la longueur taillée" de la vis-piston, y compris la distance de recul de la vis) en multiple du diamètre de la vis. Dans la pratique, les canons d'injection logeant une vis-piston à clapet, jusqu'ici proposés ne permettent pas, chacun de traiter correctement l'ensem- ble des matières thermoplastiques actuellement disponibles sur le marché. De ce fait, les constructeurs adaptent généralement les presses à mouler pour recevoir, des canons interchangeables qui logent selon le type de matière thermoplastique à mouler - soit des vis courtes à bonne plastification destinées aux matières sensibles à la stagnation, ces vis ont généralement une longueur taillée de l'ordre de 20 fois le diamètre de la vis, - soit des vis longues à grande plastification pour de grandes cadences ou de gros poids injectables ; ces vis peuvent avoir par exemple une longueur taillée de l'ordre de 25 fois le diamètre de la vis, - soit des vis à dégazage de profil variable ; ces vis peuvent avoir par exemple une longueur taillée totale de l'ordre de 25 fois le diamètre, la longueur consa crée au dégazage étant par exemple de l'ordre de 5 diamètres. Les presses à injecter comportant des canons d'injection interchangeables pour tenir compte des spécifités de la matière injectée, ont déjà rendu de grands services. Cependant, ces presses présentent différents inconvénients. On notera tout d'abord que le changement d'un canon et de la vis piston associée est une opération longue pendant laquelle la presse à injecter est hors service. Par ailleurs, pour limiter au mieux le temps d'immobilisation de la presse, le changement du canon d'injection et de la vis piston associée est opéré le plus souvent alors que ces éléments sont encore à haute température. De là, les opérations de change ment s'avèrent fort délicates De plus, la nécessité pour l'utilisateur de disposer d'au moins trois canons d'injection pose à la fois des problèmes de coût et de stockage. La présente invention a maintenant pour but de proposer une nouvelle unité d'injection pour presse qui permette de traiter tout type de matière thermoplastique connue, sans requérir le changement du canon d'injection. ce but est atteint dans le cadre de la présente invention, grâce à une unité d'injection pour presse du type connu en soi comprenant un canon d'injection pourvu d'une part, à une première extrémité, d'un orifice d'alimentation principal par lequel le produit à mouler peut être introduit dans le canon et d'autre part, à une seconde extrémité, d'une buse de sortie, le canon logeant une vis piston à clapet mobile à la fois en rotation et en translation à l'intérieur du canon, pour injfecter le produit sous pression, dans un moule, à travers la buse de sortie, lorsque la vis piston est déplacée à translation vers la buse de sortie, caractérisée par le fait que le canon d'injection est pourvu entre l'orifice principal d'alimentation et la buse de sortie, d'un canal latéral auxiliaire traversant. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le canon d'injection est adapté pour recevoir en regard du canal latéral soit un pavé étanche d'obturation, soit un pavé pourvu d'une lumière de dégazage, soit un pavé support de trémie. De préférence, selon l'invention, le canal latéral auxiliaire est prévu dans le canon d'injection, en aval de l'orifice principal d'alimentation, à une distance de celui-ci comprise entre neuf et quatre fois le diamètre de la vis, tandis que la distance séparant l'orifice principal d'alimentation de l'extrémité avant taillée de la vis (en amont du clapet) est de l'ordre de 24 à 27 fois le diamètre de la vis. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels - la figure 1 représente une vue schématique en coupe longitudinale d'un canon d'injection conforme à la présente invention ; la figure 1 illustre en particulier la possibilité de placer une trémie d'injection en deux positions axiales différentes sur le canon, - la figure 2 représente une vue schématique d'un pavé étanche susceptible d'obturer le canal auxiliaire du canon d'injection, et - la figure 3 représente une vue schématique, partielle en coupe d'un canon d'injection conforme à la présente invention, dans lequel le canal latéral auxiliaire est équipé d'un pavé pourvu d'une lumière de dégazage. On aperçoit sur la figure 1 annexée, une unité d'injection qui comprend un canon d'injection 10, logeant une vis piston 40. L'axe du canon d'injection 10 est référencé 12. Le canon d'injection 10 est pourvu à une première extrémité 14 d'un orifice radial d'alimentation 16. L'orifice d'alimentation 16 est aligné sur une goulotte d'une trémie 18. Ainsi, le produit à saouler est introduit dans le canon 10 par l'intermédiaire de l'orifice 16. Le canon 10 est de plus muni à sa seconde extrémité 20 d'une buse de sortie 22 axiale. La buse de sortie 22 est centrée sur l'axe 12. La buse 22 débouche dans la buse d'un moule. La vis piston 40 est centrée sur l'axe 12. De façon classique en soi la vis piston 40 est pourvue sur son extrémité avant, adjacente à la buse de sortie 22 d'un clapet annulaire mobile 42. Le clapet 42 coopère avec un siège 46 ménagé sur la vis piston 40 et dirigé vers la buse de sortie 22. La structure de canon d'injection qui vient d'être décrite est classique en soi. Le fonctionnement du canon d'injection 10 logeant la vis piston 40 est pour l'essentiel le suivant. Dans un premier temps, la vis piston 10 est commandée en rotation autour de l'axe 12 par des moyens en prise avec la queue 44 de la vis (par exemple par des moteurs hydrauliques). La rotation de la vis 40 assure la plastification de la matière pénétrant dans le canon. Au cours de cette première phase de plastification, la vis 40 recule dans le canon 10 et la matière plastifiée s'accumule en avant du clapet 42, entre celui-ci et la buse de sortie 22. Dans un second temps, la vis piston 40 est déplacée à translation en rapprochement de la buse de sortie 22, par exemple par des vérins d'injection en prise avec la queue 44 de la vis, pour assurer l'expulsion de la matière plastifiée hors du canon 10. Au cours de cette phase d'injection le clapet 42 prend appui sur la portée d'appui 46 ménagée sur la vis piston 40 pour interdire tout reflux de la matière plastique en arrière du clapet 42. Le fonctionnement du canon d' injection, classique en soi, ne sera pas décrit plus en détail par la suite. Comme indiqué précédemment, dans le cadre de la présente invention, le canon d'injection 10 est pourvu en outre, entre l'orifice principal d'alimentation 16 et la buse de sortie 22, d'un canal latéral auxiliaire traversant 30. Le canal 30 s'étend radialement par rapport à l'axe 12 du canon. Il traverse l'épaisseur du canon et débouche dans l'alésage central du canon recevant la vis piston 40. Par ailleurs, le canon 10 est adapté pour recevoir, en regard du canal auxiliaire 30, soit un pavé étanche 50 (représenté figure 2), soit un pavé 60 pourvu d'une lumière de dégazage 62 (représenté figure 3), soit un pavé 70 formant support de goulotte de trémie (représenté figure 1). Le pavé étanche 50 a la forme générale d'un chalwignon. Sa base 52 cylindrique pénètre dans le canal 30 et est complémentaire de celui-ci. Sa tête évasée 54 est placée sur l'extérieur du canon et reçoit les moyens de fixation permettant d'immobiliser le pavé 50 sur le canon. Le pavé 60 a également la forme générale d'un champignon pourvu d'une lumière 62 axiale traversante. Là encore, la base 64 du pavé 60 est adaptée pour pénétrer dans le canal 30. La tête évasée 66 du pavé 60 reçoit des moyens de fixation permettant d'immobiliser le pavé 60 sur le canon 10. Le pavé 70 pourra être formé d'un support de trémie mobile longitudinalement sur le canon pour être placé alternativement en regard de l'orifice principal 16 et de l'alésage auxiliaire 30. Le pavé 70 est de préférence équipé, de façon classique, de moyens de refroidissement, (par exemple par circuit d'eau dont l'entrée est reférencée 72 et la sortie est référencée 74). Selon l'invention, la longueur taillée totale de la vis,incluant la longueur de recul de la vis-piston 40 (de l'ordre de 4 fois le diamètre de vis),est comprise entre 24 et 27 fois le diamètre de la vis en étant de préférence égale à 27 fois ce diamètre, (cette longueur correspond à la distance séparant l'orifice 16 de l'extrémité avant taillée de la vis 40). De plus, le canal auxiliaire 30 est prévu à une distance de l'orifice principal 16 comprise entre 9 et 4 fois le diamètre de la vis 40, et de préférence égale à 9 fois le diamètre. Ainsi, selon l'invention, la distance séparant le canal auxiliaire 30 de l'extrémité avant taillée de la vis en amont du clapet 42 est comprise entre 18 et 20 fois le diamètre de la vis et de préférence égale à 18 fois ce diamètre. On aperçoit également à l'examen de la figure annexée des colliers chauffants 32 classiques équipant le canon 10. L'utilisation d'un pavé étanche 50 obturant le canal 30 permet d'utiliser le canon d' injection, sur toute sa longueur, soit 24 à 27 fois le diamètre, sans dégazage, Le canon sera ainsi utilisé pour les matières à gros débits en cadences ou poids. L'utilisation d'un pavé 60 pourvu d'une lumière de dégazage 62 permet d'assurer un dégazage correct de la matière plastifiée. Le canon sera ainsi utilisé, l'alimentation se faisant par l'orifice 16, pour les matières hygrométriques réclamant un dégazage. Enfin, l'utilisation du pavé 70 formant support de goulotte de trémie pour assurer l'alimentation par le canal 30 permet d'utiliser une longueur réduite du canon d'injection, soit environ 18 à 20 fois le diamètre de la vis. Le canon sera ainsi utilisé pour les matières sensibles à la stagnation. Le cas échéant, la même vis-piston 40, adaptée au dégazage, pourra être utilisée dans les différents modes de mise en oeuvre. Cependant, en variante on pourra utiliser des vis différentes (adaptées ou non au dégazage) selon le mode de mise en oeuvre, c'est-àdire selon que le canal 30 est équipé du pavé obturateur 50, du pavé à lumière 60, ou du pavé support 70. Bien entendu dans le cas où l'alimentation sera réalisée par l'intermédiaire de l'orifice principal 16 il sera nécessaire d'utiliser une vis 40 (adaptée ou non au dégazage) dont les filets s'tendent sur toute la longueur du canon, y compris en regard de l'orifice 16. La vis 40 illustrée schématiquement sur la figure 1 est une vis adaptée pour le dégazage. Au niveau de sa portion taillée arrière li, située entre l'orifice principal d'alimentation 16 et le canal latéral 30, sa section droite croit en direction du canal latéral 30. Puis sa section chute brusquement au niveau d'un décrochement 48. Ensuite, au niveau de sa portion taillée avant 12, située entre le canal latéral 30 et le clapet 42, la section droite de la vis 40 croit à nouveau, ainsi la matière introduite par l'orifice 16 est comprimée progressivement au niveau de la portion arrière de la vis, puis se détend en atteignant le décrochement 48, pour permettre le dégazage. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. REVENDICATIONS 1. Unité d'injection pour presse du type comprenant un canon d'injection (10) pourvu d'une part, à une première extrémité, d'un orifice d'alimentation principal (16) par lequel le produit à mouler peut être introduit dans le canon et d'autre part, à une seconde extrémité, d'une buse de sortie (22), le canon (10) logeant une vis piston à clapet (40) mobile à la fois en rotation et en translation à l'intérieur du canon, pour injecter le produit sous pression, dans un moule, à travers la buse de sortie (22), lorsque la vis piston est déplacée à translation vers la buse de sortie, caractérisée par le fait que le canon d'injection (10) est pourvu entre l'orifice principal d'alimentation (16) et la buse de sortie (22) d'un canal latéral auxiliaire traversant (30). 2. Unité d'injection selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le canon d'injection (10) est adapté pour recevoir en regard du canal latéral (30) soit un pavé étanche d'obturation (50), soit un pavé (60) pourvu d'une lumière de dagazage (62), soit une pavé (70) support de trémie (18). 3. Unité d'injection selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que le canal latéral auxiliaire (30) est prévu dans le canon d'injection (10), en aval de l'orifice principal d'alimentation (16), à une distance de celui-ci sensiblement égale à quatre à neuf fois le diamètre de la vis. 4. Unité d'injection selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que la distance séparant l'orifice principal d'alimentation (16) de l'extrémité taillée avant de la vis est comprise entre 24 et 27 fois le diamètre de la vis. 5. Unité d'injection selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que la distance séparant l'orifice principal d'alimentation (16) de l'ex- trémité taillée avant de la vis (40) est égale à environ 27 fois le diamètre de la vis. 6. Unité d'injection selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que la distance séparant le canal latéral auxiliaire (30) de l'extrémité taillée avant de la vis (40) est comprise entre 18 à 20 fois le diamètre de la vis. 7. Unité d'injection selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que la distance séparant le canal latéral auxiliaire (30) de l'extrémité taillée avant de la vis (40) est égale à environ 18 fois le diamètre de la vis. 8. Unité d'injection selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que le pavé support (70) de trémie (18) est équipé de moyens de refroidissement. 9. Unité d'injection selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que le pavé support (70) de trémie est mobile sur le canon (10) alternativement en regard de l'orifice d'alimentation principal (16) et du canal auxiliaire (30). 10. Unité d'injection selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que la vis-piston (40) possède entre l'orifice d'alimentation principal (16) et le canal latéral (30) une section qui croît progressivement en direction du canal latéral (30) avant de décroître brusquement (48) en regard de celui-ci.