Brevet FR2643850A1 — publié le 19900907

la présente invention est relative â une buse de moulage du type comportant un corps de buse traversé par; un canal d'alJmentation d'un moule qui débouche dans une face d'extrémité du corps de buse et dans lequel est interposée une vanne de commande du débit bu matériau de moulage. Des buses de moulage de ce type sont couramment utilisées pour le moulage de pièces en matière plastique par divers procédés tels que par exemple l'lnjection ou l'extrusion. Le document JP-A-52278G08 décrit et représente une buse de moulage. pour une machine d'injection de matière plastique dans laquelle la vanne de commande est un obturateur rotatif agencé sensiblement au milieu de la longueur du corps de buse. La face d'extrémité du corps de buse présente un profil classique de révolution qui est prévu pour s adapter dans une portion formant support de buse du moule d'injection. On constate qu'il existe une très grande longueur de canal d'alimentation entre l'obturateur rotatif et la face d'extrémité du corps de buse. Cette grande longueur a pour inconvénient de provoquer l'encrassement de cette portion du canal d'alimenta- tion par le matériau de moulage si on laisse ce dernier se durcir partiellement ou totalement après la fin d'un cycle d'opérations de moulage Cet encrassement nécessite un nettoyage fréquent de la buse de moulage et provoque l'introduction de - matériau de moulage partiellement durci dans un moule d'injection lors de-la reprise d'un nouveau-cycle d'opérations de moulage.On constate également que.lors de la séparation de la buse du moule, l'accumulation de matériau durci a l'extrémité du canal d'alimentation de la buse provoque rapidement une détérioration des surfaces d'appui entre la buse et le moule. Le nettoyage fréquent de la buse rendu nécessaire par sa conception provoque également une perte de matériau de moulage qui accroit les coûts de production. Afin de remédier à l'ensemble de ces inconvénients, l'invention propose ùnc buse de moulage du type mentionné plus haut, caractérisée en ce que la vanne de commande est agencée â proximité de la face d 'extrémité. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - une portion de la face d'extrémité est constituée par une partie de la vanne de commande - la vanne de commande comporte un corps de vanne cylindrique monté tournant dans un alésage du corps de buse qui intercepte le canal d'alimentation et dont l'axe est perpendiculaire â celui du canal, le corps de vanne comportant un passage traversant qui s'étend sensiblement dans un plan diamétral du corps de vanne passant par l'axe du canal - l'alésage est formé à l'extrémité du corps de buse et est ouvert radialement en direction de la face d'extrémité pour y former une fenetre à travers laquelle fait saillie une portion du corps de vanne cylindrique qui est prévue pour coopérer avec une surface cylindrique concave complémentaire formée dans un support de buse d'un moule - la face d'extrémité du corps de, buse est une face de profil cylindrique convexe coaxiale à l'alésage et qui est prévue. pour coopérer. avec une surface cylindrique concave complémentaire formée. dans un support de buse d'un moule - la face d'extrémité du corps de buse comporte au moins un bossage de positionnement qui est reçu dans une encoche de positionnement du support de buse pour indexer la buse en position par rapport au support selon une direction parallèle â l'axe de la surface cylindrique concave du support ; et - le corps cylindrique de vanne comporte un autre passage qui s'étend radialement pour relier le passage traversant â la surface externe du corps de vanne cylindrique pour permettre l'alimentation du moule par un gaz ou par un deuxième matériau de moulage lorsque le corps de vanne cylindrique occupe une position. angulaire déterminée dans laquelle l'autre passage communique avec un conduit d'alimentation en gaz ou en un deuxième matériau de moulage formé dans le corps de buse pour permettre d'utiliser cette dernière dans une machine d'injection-soufflage ou de bi-injection. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront â la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue en coupe axiale d'un premier mode de réalisation d'une buse de moulage pour machine d'injection et d'une partie d'un moule équipée d'un support de buse complémentaire, la vanne de commande étant représentée en position fermée - la figure 2 est une vue extérieure suivant la flèche F2 de la figure 1 représentant la tète de la machine d'injection équipée de la buse représentée â la figure 1 ;; - la figure 3 est-une vue, en#c4upe partiel le, selon la flèche F3 de la figure 2 - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne 4-4 de la figure t dans laquelle la vanne de commande est représentée en position ouverte - la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne 5-5 d'un détail de la figure t - la figure 6 est une vue similaire à celle de la figure 1 représentant un second mode de realisation d'une buse de moulage pour machine d'injection, la vanne de commande etant représentée en position fermée - la figure 7 est une vue similaire à celle de la figure 7 d'un troisième mode de réalisation d'une buse de moulage pour une machine d'injectionsoufflage ou de bi-injection, la vanne de commande étant représentée dans la position correspondant à l'injection du matériau principal de moulage ; et - la figure 8 est une vue similaire à celle de la figure 7 dans laquelle la vanne de commande est représentée dans la position correspondant à l'injec- tion du gaz de soufflage ou du deuxième matériau de moulage. On a représenté aux figures I à 5 une partie d'extrémité 70 d'une machine d'injection de matière plastique pour la réalisation de pièces dans un moule d'injection dont une partie 12 est également representee aux figures. Bien sur, ce moule est constitue de façon classique d'un poinçon et d une matrice. La face frontale t4 de la machine d'injec- tion est équipe d'une buse de moulage 16. La buse de moulage 16 comporte un corps 18 qui s'étend depuis la face frontale 14 en direction du moule 12 selon la direction de l'axe d'injection X-X de la machine 10. Le corps de buse 18 est traverse par un canal cylindrique 20 d'alimentation du moule .12 en matériau de moulage. L'orifice d'entrée 22 du canal d'alimentation 20 est commande pars une pointe de vis d'injection 24 coopérant avec un clapet 26 et dont les déplace- ments sont provoqués par un vérin hydraulique non représenté monté en amont de la pointe de vis d'injection 24. Une vanne rotative de commande du débit du matériau do moulage dans le canal d'alimentation 20 est, conformément à l'invention, agencée à l'extrémité libre du corps 18 de la buse de moulage 16. Dans le premier mode de réalisation représente aux figures 1 à S, le corps de vanne cylindrique 28 s'étend, selon un axe de rotation perpendiculaire à l'axe d'injection X-X du canal d'alimentation 20, dans un alésage 30 formé dans le corps de buse 18. L'axe de rotation du corps de vanne 28 intercepte l'axe X-X. Le corps de vanne cylindrique 28 comporte un passage cylindrique traversant 32 qui s'étend selon un diamètre du corps de vanne cylindrique, ce dernier étant agencé dans le corps de buse 18 de façon que le passage traversant 3Z s'étende dans un plan diamétral contenant l'axe X-X. Comme on peut le constater à la figure 4, lorsque le corps de vanne 28 est en position ouverte, le passage traversant 30 est parfaitement aligné avec le canal 20 et permet le passage du matériau de moulage en direction du moule 12. Du fait de son agencement à l'extrémité du corps de buse 18, l'alésage 30 qui reçoit le corps de vanne 18 est ouvert radialement dans la face d'extré- mité 34 du corps. 18 dans laquelle il délimite une fenêtre rectangulaire. par laquelle fait saillie une portion 36 de la surface cylindrique- externe du corps de vanne 28 qui complète la face d'extrémité 34. La portion 36 de la surface cylindrique externe du corps de vanne 28 faisant saillie par la fenêtre 40 vient en appui contre une surface cylindrique concave complémentaire 42 formée dans un support d'appui de buse 44 fixé å la partie du moule 12. La coopération des surfaces cylindriques coaxiales 36 et 42 permet d'assurer un centrage de la buse 16 par rapport au support d'appui de buse 44 selon une première direction perpendiculaire à l'axe X-X, c'est-å-dire la direction verticale en conside- rant la figure 1. La coopération des deux surfaces cylindriques permet également un léger pivotement angulaire de la buse 16 par rapport au support d'appui de buse 44. Le support d'appui de buse 44 est traversé par un orifice 46 de section tronconique supérieure à celle du canal 20 et du passage 32 pour alimenter l'orifice en vis à vis 48 du moule 12. Afin d'assurer un bon alignement de l'axe X-X avec celui des orifices 46 et CB. le corps de buse 18 représenté aux figures 1 à 5 est équipé d'un bossage de positionnement 50 qui est reçu dans une encoche de positionnement 52 formée dans le support d appui' de buse 44. La coopération du bossage 50 avec l'encoche 52 permet d'indexer la buse 16 par rapport au moule . 12 selon la direction parallèle à l'axe de rotation du corps de vanne 28. On décrira maintenant en référence aux figures 2 et 3 le moyen permettant d'assurer la commande en rotation du corps de vanne 28. Le corps. de vanne cylindrique 28 se prolonge axialement par une queue de commande 54 qui est guidée en rotation dans une chape 56 fixée sur une partie 58 de la structure de la machine 10. L'extrémité libre 60 de la queue de commande 54 est liée en rotation à une extrémité d'une manivelle 62 dont l'autre extrémité est reliée à une tige formant bielle 64. Le mouvement de commande du va-et-vient de la bielle 64 est assuré au moyen d'un vérin à double effet 66 qui est fixe par vissage sur une partie 68 de la structure de la machine 10. Dans le mode de réalisation représenté aux figures 2 et 3, la manivelle 62 est constituée de deux pièces parallèles entre lesquelles la bielle 64 est montée en chape. Une de ces pièces parallèles est équipée d'un index de position 69 coopérant avec deux détecteurs 70 et 71 fixes sur la partie 58 pour repérer la position de la manivelle 62 par rapport à la machine 10 et donc la position do la vanne 28. En partant de la position fermée représentée à la figure 1 et lorsque l'on désire procéder à l'injection du matériau de moulage dans le moule 12, on provoque la rotation du corps de vanne 28 de 90* de façon à amener le passage traversant 32 dans la position ouverte dans laquelle il est représenté à la figure 4. Dans cette position il existe un trajet continu et non obturé pour le matériau de moulage depuis la machine d'injection 10 jusqu'au moule 12. Quand il 9 été détecté que la vanne 2B est en position ouverte, l'injection peut être déclenchée. On comprend aisément que lorsque l'on ferme à nouveau le corps de vanne 28, il ne subsiste plus de matériau de moulage résiduel susceptible de sécher et de durcir dans le canal d'alimentation et de s-'accumuler dans la face d'extremite de la buse. On décrira maintenant un second mode do réalisation d'une btise de moulage selon l'invention qui est représentée à la figure 6 sur laquelle les éléments identiques ou similaires à ceux des figures I à 5 sont désignés par les mêmes chiffres do référence. Dans ce second mode de realisatibn, l'alésa- ge cylindrique 30 dans lequel est reçu le corps de vanne cylindrique 28 est formé entièrement d l'intérieur du corps 18 de la buse 16 mais à proximité immédiate de sa face d'extrémité 34. L'extrémité libre de la buse 16 est ainsi constituée par une paroi mince 70 délimitée intérieurement par la paroi cylindrique interne de l'alésage 30 et extérieurement par une paroi cylindrique externe sensiblement coaxiale qui est prévue pour venir coopérer avec la surface cylindrique concave 42 du support d'appui de buse 44. Cette solution présente tous les avantages de celle décrite pour le premier mode de réalisation tout en permettant également d'éviter une usure, ou un endommagement, de la surface cylindrique 'externe 36 du corps de vanne 28, notamment dans le cas ou une telle buse est utilisée dans des machines d'injection à très forte pression. Le dispositif de commande du corps de vanne 28 et son utilisation pour procéder à l'inXec- tion d'une pièce dans le moule 12 sont en tous points identiques à ce qui a été décrit précédemment. Dans le troisième mode de réalisation représenté aux figures 7 et B, sur lesquelles les pièces similaires ou identiques à celles représentées aux figures 1 à 5 sont désignées par les mêmes chiffres de référence, la buse de moulage 16 est une buse permettant de réaliser des pièces å l aide de la machine 10 selon la technique d injection-soufflage ou de bi-injection de matériaux plastiques. A cet effet, le corps de vanne 28 comporte un second passage 72 qui s'étend radialement pour relier le passage traversant 32, dans lequel il débouche, à la surface cylindrique externe 36 du corps de vanne 28. Dans le mode de réalisation représenté, le second passage 72 s'étend perpendiculairement â l'axe du passage diamétral traversant 32. Le corps de buse 18 comporte un conduit incliné 74 qui relie une conduite d'amenée de gaz 76 ou d'un deuxième matériau plastique à la surface cylindrique interne de l'alésage 30. Dans sa position représentée à la figure 7, le corps de vanne 28 permet l'injection du matériau de moulage dans le moule 12 de la même façon que dans le cas de la buse représentée aux figures 7 à 5, le second passage 72 étant obturé par la portion de l'alésage 30 en regard. A l issue de cette première phase d'injection du matériau de moulage, il suffit de faire pivoter le corps de vanne cylindrique 28 dans le sens horaire d'un angle. égal å 90 de façon à ce qu'il vienne occuper sa position représentée à la figure 8. Dans cette seconde position, le conduit 74 communique avec une des extrémités du passage traversant 32 dont l'autre extrémité est obturée par une portion en regard de l'alésage cylindrique 30. rl existe ainsi une communication entre la conduite 76 et l'intérieur du moule 12 par le passage traversant 32 et le second passage radial 72 dont l'extrémité débouchante fait face aux orifices 46 et 48. il est donc possible cl'injecter du gaz de sou-f- flage ou un deuxième matériau plastique à l'intérieur du moule pour terminer l'opération d injection-souf- flage ou de bi-injection. Les différents modes de realisation de buse de moulage qui viennent d entre décrits peuvent être utilisés pour la production de pièces en matière plastique thermodurcissable ou thermoplastique. Elles peuvent entre appliquées à différents types de machines telles que notamment les machines d'injection, d injection-compression, d'injection- soufflage, extrusion, etc... Ce type de buse peut bien entendu également être utilisée pour différentes configurations de moules et de pièces à mouler permettant par exemple l'injection en partie haute ou basse du moule, ou dans le plan joint de ce dernier, REVENDICATIONS 1. Buse de moulage (16) du type comportant un corps de buse (18) traversé par un canal (20) d'alimentation d'un moule (12) qui débouche dans une face d'extrémité du corps de buse et dans lequel est interposée une vanne (28 > do commande du débit du matériau de moulage, caractérisée en ce que la vanne de commande (28) est agencée à proximité de la face d'extrémité. 2. Buse do moulage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu une portion de la face d'extré- mité est constituée par une partie (36) de la vanne de commande (28). 3. Buse de moulage selon l'une des revendications 1 ou 2. caractérisée en ce que la vanne de commande (28 > comporte un corps de -vanne cylindrique (28) monté tournant dans un alésage (30) du corps de buse (18 > qui intercepte le canal alimentation (20) et dont l'axe est perpendiculaire à celui (X-X1 du canal, le corps de vanne (28) comportant un passage traversant (32) qui s'étend sensiblement dans un plan diamétral du corps de vanne passant par l'axe du canal (20). Buse de moulage selon la revendication 3 prise en combinaison avec la revendication 2, caractérisée en ce que l'alésage (30 > est formé à l'extrémité du corps.de buse et est ouvert radialement en direction de la face d'extrémité pour y former une fenêtre à travers laquelle fait saillie une portion (36J du corps de vanne cylindrique (28) qui est prévue pour coopérer. avec Une surface cylindriQue concave complémentaire- (42) formée dans un support d'appui de buse (44) d'un moule (12). 5. Buse de moulage selon la revendication 3 prise en combinaison avec la revendication f, carac- térisée en ce que la face d'extrémité du corps de buse (18) est une face (34) de profil cylindrique convexe coaxiale å l'alésage (30) et qui est prévue pour coopérer avec une surface cylindrique concave complémentaire (4ZJ formée dans un support d'appui de buse (44) d'un moule (12 > . 6. Buse de moulage selon l'une des revendications 4 ou 5. caractérisée en ce que la face d'extrémité du corps de buse comporte au moins un bossage de positionnement (50) qui est reçu dans une encoche de positionnement (521 du support d'appui de buse (44) pour indexer la buse (16) en position par rapport au support (44 > selon une direction parallèle à l'axe de la surface cylindrique concave 7. Buse de moulage selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que le corps cylindrique de vanne comporte un autre passage (72) qui s'étend radialement pour relier ledit passage traversant ~32J à la surface externe du corps de vanne cylindrique (28) pour permettre l'alimentation du moule (12) par un gaz ou par un deuxième matériau plastique lorsque le corps do vanne cyzlindrique occupe une position angulaire déterminée dans laquelle ledit autre passage (72) communique avec un conduit (74) d'alimentation en gaz formé dans le corps de buse (18).