Brevet FR2748963A1 — publié le 19971128

La présente invention a pour objet, dans le domaine des matières plastiques, un dispositif de buse d'injection destiné notamment à alimenter une ou plusieurs empreintes de moulage. On connaît déjà des dispositifs de buse d'injection à chauffage électrique dans lesquels la matière reste accumulée entre deux opérations successives, comme celui qui est décrit dans le brevet français 871393 au nom de la demanderesse. Ce dispositif comprend une chemise périphérique fixe abritant une torpille d'injection traversée sur toute sa longueur par un orifice central destiné à recevoir la matière, l'extrémité avant de ladite chemise étant munie d'un embout interchangeable fixé par vissage, tandis qu'un élément chauffant déformable est enroulé le long de ladite torpille, suivant une forme sensiblement hélicoïdale et sans contact avec la paroi interne de la chemise. Toutefois, si la structure déformable de l'élément chauffant permet de régler le pas de l'enroulement hélicoïdal à des valeurs différentes tout le long de la torpille, et notamment un écartement des spires différent pour une zone donnée afin de définir une bonne répartition du flux thermique le long de la buse, on ne peut éviter des déperditions de chaleur à certains points, notamment aux extrémités du dispositif qui sont en contact avec le moule et la presse à injecter. La présente invention permet de remédier à ces inconvénients en proposant une buse d'injection qui offre une meilleure isolation de ses surfaces en contact avec l'environnement, et notamment de ses extrémités. Le dispositif de buse selon l'invention comprend, autour de la torpille, une chemise comportant à son extrémité supérieure une collerette élargie qui lui est solidarisée et il se caractérise essentiellement en ce qu au moins élément chauffant, recouvert d'une gaine électriquement isolante, est enroulé sur la torpille, entre cette dernière et la chemise, selon une hélice dont le pas est défini de manière à assurer un équilibre thermique sur toute la longueur de ladite torpille, dont la surface, de même que la gaine de l'élément chauffant, est recouverte d'une couche métallique assurant une transmission rapide des calories entre les points chauds et froids de ladite torpille, un matériau présentant une faible conductibilité thermique étant intercalé entre les zones de ladite chemise et de la torpille qui sont en contact, de manière à isoler la torpille de l'environnement extérieur et notamment des systemes d'injection logés dans les moules et sur les presses à injecter. Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention l'extrémité supérieure de la chemise comporte un filetage sur lequel est fixée une première pièce d'usure dans laquelle est pratiqué un logement destiné à recevoir la collerette élargie de la torpille, immobilisée par serrage d'une rondelle d'extrémité, et l'extrémité inférieure de la chemise comporte un filetage sur lequel est vissé une deuxième pièce d'usure munie d'un logement dans lequel vient s'immobiliser l'extrémité de la torpille. Dans un autre mode de réalisation de l'invention l'extrémité supérieure de la chemise, qui est monobloc, comporte un logement destinée à recevoir la collerette élargie de la torpille par serrage sur celle-ci d'une rondelle d'extrémité. Le matériau présentant une faible conductibilité thermique peut être de la céramique appliquée par projection, soit sur la face externe de la torpille, soit sur la face interne de la chemise, soit encore sur toute la surface du logement de la première pièce d'usure en contact avec la collerette élargie de la torpille, soit enfin sur toute la surface du logement de la deuxième pièce d'usure en contact avec l'extrémité inférieure de la torpille. La céramique mise en oeuvre pour isoler la torpille peut être avantageusement de la zircone yttriée projetée au moyen d'une torche au plasma. La couche de matière métallique recouvrant l'élément chauffant peut être réalisée par projection à froid d'un métal tel que le cuivre, selon le procédé dit de schoopage de cuivre. Les avantages et les caractéristiques de la présente invention ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, étant entendu que cette description ne présente aucun caractère limitatif vis à vis de l'invention. La figure unique du dessin annexé représente une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation préférentiel du dispositif de buse d'injection selon l'invention. On peut voir sur cette figure que le dispositif de buse d'injection selon l'invention comprend une chemise 1 de forme sensiblement cylindrique entourant axialement une torpille 2 constituée d'un corps cylindrique en acier 20, munie à son extrémité supérieure d'une collerette élargie 23, traversé par un canal 21 d'écoulement d'un fluide débouchant dans l'extrémité supérieure d'un canal 30 qui traverse axialement un embout cylindrique 3 solidarisé à la torpille 2 par vissage dans un filetage intérieur 22 ménagé à l'extrémité inférieure du corps 20, axialement à celui-ci, tandis que l'extrémité inférieure du canal 30 de l'embout 3 débouche dans une chambre 40 communiquant avec un canal de sortie 41 pratiqué, dans le prolongement dudit canal 30, dans une première pièce d'usure 4 interchangeable. La pièce d'usure 4 est solidarisée par vissage sur la paroi interne de l'extrémité inférieure de la chemise 1, qui comporte un filetage 24, et elle présente un logement 42 dans lequel est immobilisée l'extrémité inférieure de la torpille 2 et qui est recouvert d'un matériau 9 présentant une faible conductibilité thermique, par exemple de la céramique telle que de la zircone yttriée, appliquée par projection au moyen d'une torche au plasma. L'extrémité supérieure de la chemise 1 comporte un filetage externe 25 sur lequel est vissée une deuxième pièce d'usure 5 interchangeable comportant un logement 50 recouvert du même matériau 9 que la pièce d'usure 4, et destiné à recevoir la collerette élargie 23 de l'extrémité supérieure de la torpille 2, immobilisée par serrage d'une rondelle d'extrémité 13. Un élément chauffant 6 est enroulé sur le corps 20 de la torpille 2 avec un pas d'hélice déterminé en fonction de la meilleure répartition calorifique que l'on désire obtenir le long dudit corps 20 et est recouvert, de même que la surface de la torpille 2, d'une couche de cuivre ou autre métal ou alliage métallique, réalisée par projection à la flamme, permettant d'obtenir un contact parfait entre ladite couche métallique et la torpille 2 en vue d'offrir une meilleure résistance aux chocs et à la flexion, en évitant tout phénomène de dilatation qui empêcherait l'élément chauffant 6 de rester parfaitement en contact avec le corps de la torpille 2. Le dispositif de buse d'injection selon l'invention peut également comprendre plusieurs éléments chauffants. Dans le cas de deux éléments chauffants ceux ci-pourraient être disposés sur les zones avant et arrière de la torpille de manière à former deux zones de chauffe, une zone supérieure et une zone inférieure, et une zone centrale non chauffée, des goupilles d'arrêt permettant auxdits éléments chauffants de ne pas se déplacer sur la torpille 2. RF.VENDT CATIONS 1) Dispositif de buse d'injection destiné à alimenter une ou plusieurs empreintes de moulage comprenant, autour d'une torpille (2), une chemise (1) comportant à son extrémité supérieure une collerette élargie (23) qui lui est solidarisée, caractérisé en ce qu'au moins un élément chauffant (6), recouvert d'une gaine électriquement isolante, est enroulé sur la torpille (2), entre cette dernière et la chemise (1), selon une hélice dont le pas est défini de manière à assurer un équilibre thermique sur toute la longueur de ladite torpille (2), dont la surface, de même que la gaine de l'élément chauffant (6), est recouverte d'une couche métallique (8) assurant une transmission rapide des calories entre les points chauds et froids de ladite torpille (2), un matériau (9) présentant une faible conductibilité thermique étant intercalé entre les zones de ladite chemise (1) et de la torpille (2) qui sont en contact, de manière à isoler la torpille (2) de l'environnement extérieur et notamment des systèmes d'injection logés dans les moules et sur les presses à injecter. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'extrémité supérieure de la chemise (1), qui est monobloc, comporte un logement destiné à recevoir la collerette élargie (23) de la torpille (2) par serrage sur celle-ci d'une rondelle d'extrémité (13). 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'extrémité supérieure de la chemise (1) comporte un filetage (11) sur lequel est fixé une première pièce d'usure (5) dans laquelle est pratiqué un logement (50) destiné à recevoir la collerette élargie (23) de la torpille (2), immobilisée dans ledit logement (50) par serrage d'une rondelle d'extrémité (13). 4) Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3 caractérisé en ce que l'extrémité inférieure de la chemise (1) comporte un filetage sur lequel est vissé une deuxième pièce d'usure (4) munie d'un logement (42) dans lequel vient s'immobiliser l'extrémité de la torpille (2). 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le matériau (9) présentant une faible conductibilité thermique est de la céramique appliquée par projection sur la face externe de la torpille (2). 6) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le matériau (9) présentant une faible conductibilité thermique est de la céramique appliquée par projection sur la face interne de la chemise (1). 7) Dispositif selon l'une des revendications 1 et 3 caractérisé en ce que le matériau (9) présentant une faible conductibilité thermique est de la céramique appliquée par projection sur toute la surface du logement (50) de la pièce d'usure (5) en contact avec la collerette élargie (23) de la torpille (2). 8) Dispositif selon l'une des revendications 1 et 4 caractérisé en ce que le matériau (9) présentant une faible conductibilité thermique est de la céramique appliquée par projection toute la surface du logement (42) de la pièce d'usure (4) en contact avec l'extrémité de la torpille (2). 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 8 caractérisé en ce que la céramique mise en oeuvre pour isoler la torpille (2) est de la zircone yttriée projetée au moyen d'une torche au plasma. 10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la couche de matière métallique (8) recouvrant l'élément chauffant (6) est réalisée par projection à froid d'un métal tel que le cuivre, selon le procédé dit de schoopage de cuivre.