Brevet FR2629388A1 — publié le 19891006

La présente invention a trait au moulage des matières dites "composites", c'est-à-dire constituées par un mélange convenablement dosé d'une résine polymérisable, de fibres de renfort et de charges appropriées. Pour l'injection des matières composites à l'intérieur des moules de conformation, on a généraLement recours à des dispositifs comprenant une vis sans fin montée à l'intérieur d'un cylindre ai Longé qui comporte sur sa paroi latérale une ouverture pour L'admission de la matière à injecter, et à L'une de ses extrémités un orifice d'expulsion propre à venir en coincidence avec l'orifice d'injection du moule. Cette vis sans fin est animée d'une part d'un mouvement de rotation suivant son axe pour transférer La matière composite introduite dans Le cylindre, d'autre part d'un déplacement axial pour chasser à force au moment opportun ladite matière à travers l'orifice d'expulsion. L'expérience démontre qu'un tel système présente deux inconvénients principaux. En premier Lieu, La rotation de La vis sans fin tend à provoquer le sectionnement ou hachage des fibres de renfort, tout particulièrement des fibres longues, en diminuant ainsi la résistance mécanique des pièces moulées. Par ailleurs, la quantité de matière composite qui emplit L'espace des canaux reliant l'orifice d'injection du moule et L'empreinte de moulage de celui-ci durcit en formant une carotte qui constitue une perte de matière non négligeable et dont Le détachement implique une opération de reprise des pièces moulées. C'est à ces inconvénients qu'entend principalement remédier la présente invention, laquelle a pour objet un appareillage d'injection essentiellement remarquable en ce qu'il comprend en combinaison - un dispositif d'alimentation qui est pourvu d'un orifice latéral d'admission et d'un orifice axial d'expulsion et qui renferme un piston mû axialement par un vérin ; - au moins un dispositif de dosage dont l'espace intérieur communique avec L'orifice d'expulsion du dispositif d'alimentation et qui renferme également un piston mû axiaLement par un vérin ; - et un dispositif d'injection qui est lié à chaque dispositif de dosage pour transférer La dose de matière composite directement dans l'empreinte de moulage et qui est équipé d'une aiguille mobile propre à venir obturer l'orifice d'entrée de cette empreinte. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer La figure unique de ce dessin montre de manière schématique l'agencement général d'un appareillage d'injection établi conformément à l'invention. Comme indiqué ci-dessus, l'appareillage représenté comprend en premier lieu un dispositif d'alimentation 1 constitué par un corps cylindrique 2 à l'intérieur duquel se déplace axialement un piston 3. La tige de ce piston 3 est reliée à l'organe mobile d'un vérin hydraulique, de façon à ce que ledit piston soit animé d'une course alternative en synchronisme avec les mouvements d'ouverture et de fermeture du moule de conformation. Le cylindre 2 comporte une ouverture latérale associée à une trémie de chargement 4, et un orifice de sortie 5, si bien que lors de la course aller du piston 3, ta matière composite introduite par la trémie 4 est chassée à travers l'orifice 5. A ce dispositif d'alimentation 1 est associé un nombre de dispositifs de dosage 6 q#ui varie en fonction du volume et de la conformation de l'empreinte de moulage. Dans l'exemple de réalisation pris en considération au dessin, l'appareillage comprend deux dispositifs de dosage 6 dont chacun est relié par une dérivation 7 à la canalisation principale 8 associée au débouché de l'orifice de sortie 5 sus-mentionné. Chaque dispositif 6 est formé par un corps cylindrique 9 qui renferme un piston 10 associé à un vérin hydraulique d'actionnement, de la même manière que le piston 3 du dispositif d'alimentation 1. Le remplissage de ce corps 9 en avant du piston 10 est assuré à travers le débou- ché latéral de la dérivation 7, étant observé qu'à ce débouché est associé un clapet anti-retour ou vanne 11. La matière composite est refoulée à travers un orifice axial 12 auquel est assujettie une canalisation 13 qui aboutit à un dispositif d'injection 14, lequel est directement monté sur le moule 15. Chacun des dispositifs 14 est agencé à la manière des injecteurs classiques, en ce sens qu'il comprend un corps 16 pourvu d'un équipement de conditionnement thermique et creusé d'un canal axial 17 à l'intérieur duquel coulisse axialement une aiguille 18. le déplacement alternatif de cette aiguille 18 est opéré à L'aide d'un piston hydraulique 19 monté à l'intérieur d'un cylindre 20. Le nez du corps 16 de chaque dispositif d'injection 14 s'engage dans le plan de joint défini entre le poinçon 21 et la matrice 22 du moule 15, de façon à déboucher directement dans l'orifice d'entrée correspondant 24 de l'empreinte de moulage 23 de celui-ci. Le fonctionnement de l'appareillage découle des explications qui précèdent et se comprend aisément de ce fait. Le déplacement axial du piston 3 du dispositif d'alimentation 1 assure le remplissage de chacun des dispositifs de dosage 6, le piston 10 de celui-ci se trouvant à une position reculée propre à définir une cavité présentant la capacité exacte envisagée. Dans ces conditions, lorsque le piston des deux dispositifs 6 est déplacé axialement, chacun de ces derniers envoie à son dispositif d'injection 14 la dose exacte de matière composite ; toute fuite à travers La dérivation 7 est interdite par Le clapet 11.La matière composite est injectée à l'intérieur de l'empreinte 23 ; en fin d'opération le vérin 19-20 est actionné, de sorte que l'aiguille 18 parfait l'injection en même temps qu'elle vient obturer L'orifice correspondant de l'empreinte précitée. Par suite de cette obturation, aucune carotte ne peut se former, si bien que les pièces moulées ne nécessitent aucune reprise. L'ensemble de l'appareillage ne comporte aucune pièce tournante susceptible d'endommager les fibres renfermées par la matière composite. De plus, l'injection de cette matière à partir de plusieurs points d'injection assure un meilleur remplissage de l'empreinte 23, étant observé qu'il est possible de déterminer avec précision les zones de recollement des différents flux de matière injectée. il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. R E V E N D I C A T I 0 N S REVENDICATIONS 1. Appareillage pour l'injection des matières composites à l'inté- rieur des moules de conformation, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison - un dispositif d'alimentation (1) qui est pourvu d'un orifice latéral d'admission (4) et d'un orifice axial d'expulsion (5) et qui renferme un piston (3) mû axialement en va-et-vient ; - au moins un dispositif de dosage (6) dont L'espace intérieur communique avec l'orifice d'expulsion (5) et qui renferme un piston (10) mû axialement en va-et-vient ; - et un dispositif d'injection (14) qui est lié à chaque dispositif de dosage (6) pour transférer la dose de matière composite directement dans l'empreinte de moulage (23) du moule (15) et qui est équipé d'une aiguille mobile (18) propre à venir obturer l'orifice d'entrée (24) de cette empreinte. 2. Appareillage suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'à chaque dispositif de dosage (6) est associé un clapet ou vanne (11) apte à s'opposer à tout retour intempestif de la matière composite lors de l'avance du piston (19).