Brevet FR2829718A1 — publié le 20030321

DISPOSITIF DE REFROIDISSEMENT D'UN MOULE La présente invention concerne un dispositif de refroidissement d'un moule en deux parties dont l'une constitue une première matrice fixe définissant une partie d'un ensemble d'empreintes de moulage et l'autre une seconde matrice mobile définissant une partie complémentaire dudit ensemble d'empreintes, celles-ci étant constituées par autant de chambres de moulage alimentées par des canaux d'injection correspondant reliés à une buse centrale d'alimentation de matière. Il est bien entendu connu de refroidir un moule en cours d'injection, mais il s'est avéré que les dispositifs connus de refroidissement sont d'une efficacité insuffisante lorsqu'il s'agit plus particulièrement de matrice portant un nombre important d'empreintes pour réaliser un nombre correspondant de pièces moulées. En effet, dans le cas de matrice ayant un nombre d'empreintes élevées, un volume de matière de moulage plus élevé doit circuler dans la matrice ce qui augmente sa température et donc la difficulté à la refroidir. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient et concerne à cet effet, un dispositif de refroidissement d'un moule en deux parties dont l'une constitue une première matrice fixe définissant une partie d'un ensemble d'empreintes de moulage et l'autre une seconde matrice mobile définissant une partie complémentaire dudit ensemble d'empreintes, cellesci étant constituées par autant de chambres de moulage alimentées par des canaux d'injection correspondants reliés à une buse centrale d'alimentation de matière, caractérisé en ce qu'il est constitué par un réseau de canaux disposés dans chacune des matrices, dans le plan des empreintes, chacun des réseaux étant agencé à la manière d'un serpentin pour définir un cheminement continu à un fluide de refroidissement autour de chaque empreinte ou groupe d'empreintes à refroidir, à partir d'une entrée dudit fluide dans la matrice, jusqu'à une sortie de cette même matrice. La présente invention concerne également les caractéristiques qui ressortiront au cours de la description qui va suivre, et qui devront être considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniques possibles. Cette description donnée à titre d'exemple non limitatif, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée en référence aux dessins annexés sur lesquels : La figure unique représente l'une des matrices d'un moule comportant un dispositif de refroidissement selon l'invention. Comme le montre la figure 1, selon un exemple de réalisation, l'une des matrices 1 définie des ensembles d'empreintes 2, chacune d'elles étant susceptible d'être traversées par une broche centrale escamotable 3 avec laquelle elle définie une chambre de moulage concentrique 4 alimentée par un canal d'injection 5 en un point radial 6 de sa périphérie extérieure. Toujours selon le présent exemple, les canaux d'injection 5 sont répartis en étoile à partir d'un centre d'injection (non représenté). A partir des canaux d'injection 5 en étoile sont alimentés une pluralité de canaux secondaires SA, eux-mêmes disposés en étoile à partir d'un point central 7, en liaison avec autant de chambres de moulage 4 disposées en grappe autour dudit point central 7. Le dispositif de moulage comporte six canaux d'injection 5 disposés en étoile autour du point central d'injection (non représenté), chacun d'eux alimentant huit chambres de moulage 4 disposées en grappe. C'est ainsi qu'à partir du point central d'injection, il est possible d'injecter simultanément quarante huit chambres de moulage 4. Ce dispositif de moulage comporte en outre, un dispositif de refroidissement constitué par un réseau de canaux 11, 12,13, 14,15, 16 disposés dans chacune des matrices 1, dans le plan des empreintes 2, chacun des réseaux étant agencé à la manière d'un serpentin pour définir un cheminement continu selon les flèches a à w , à un fluide de refroidissement autour de chaque empreinte ou groupe d'empreintes 2 à refroidir à partir d'une entrée E dudit fluide dans la matrice 1, jusqu'à une sortie S de cette même matrice 1. Avantageusement, les canaux 11 à 16 sont disposés selon un circuit apte à refroidir de manière homogène, à la fois chaque empreinte ou groupe d'empreintes 2 en les contournant et le coeur de la matrice renfermant la buse centrale d'injection, constituant la zone la plus chaude à refroidir. Comme le montre la figure 1, le circuit est formé par six canaux radiaux 11 à 16, en communication entre eux, réalisé en étoile à l'intérieur d'une configuration circulaire pour définir dans celle-ci autant de secteur successif I, II, III, IV, V, VI, identique, constituant des zones à refroidir dans lesquelles sont situées les empreintes ou groupe d'empreintes 2. Les canaux radiaux en étoile 11 à 16 sont en communication entre eux en débouchant d'une part dans une chambre centrale étanche 20 située au coeur de la matrice 20, dans laquelle se trouve la buse centrale d'injection et d'autre part dans une chambre périphérique circulaire 30 également étanche de ladite matrice 1. Avantageusement, la chambre centrale 20 et la chambre périphérique 30 sont cloisonnées de manière à créer autour des secteurs 1 à VI contenant les empreintes ou groupe d'empreintes 2, un circuit prédéterminé et imposé, sans mélange possible du fluide en circulation autour d'un secteur, avec un autre. En fait, la chambre centrale 20 est cylindrique et comporte trois cloisons 24,25, 26 réalisées radialement pour définir trois compartiments centraux 21,22, 23 isolés les uns des autres, dans chacun desquels débouchent deux canaux successifs 11, 12-13, 14-15, 16, les premiers 11,13, 15 assurant l'entrée du fluide le long d'un flan I, II, III et les seconds 12,14, 16 assurant sa sortie le long de l'autre flan en le dirigeant vers la chambre périphérique 30, le premier canal 11 correspondant à l'entrée E du fluide débouchant dans un des compartiments centraux 21 et le dernier canal 16 correspondant à la sortie S du fluide dans un autre 23. Avantageusement, la chambre centrale 20 est constituée par un noyau métallique 27 à partir duquel sont issues trois cloisons 24,25, 26 formant des ailettes à 1200 définissant les compartiments centraux 21,22, 23, ledit noyau à ailettes étant rapporté dans un alésage 28 correspondant de la matrice 1. Les caractéristiques dimensionnelles des ailettes 24,25, 26 du noyau central 27 sont telles à les rendre aptes à constituer des échangeurs thermiques au fluide en circulation. Selon une autre caractéristique de l'invention, la chambre périphérique 30 est également cloisonnée pour définir quatre compartiments périphériques 31, 32,33, 34 successifs, dont un premier 31 est en communication avec l'entrée E du fluide dans le moule 1 et un premier canal radial 11 et dont un dernier 34 est en communication avec la sortie S du fluide et un dernier canal radial 16, alors que dans chacun des deux autres compartiments périphériques 32,33 également successifs débouchent respectivement deux autres canaux successifs 12, 13-14, 15 mettant en communication chacun desdits compartiments périphériques 32,33 avec deux compartiments distincts successifs 21,22 - 22, 23, chacun des trois compartiments centraux 21,22, 23 assurant l'entrée et la sortie du fluide d'un compartiment central vers un autre successif, après transition par un compartiment périphérique 32 ou 34 commun à deux canaux successifs 12, 13- 14,15. De manière à récapituler le fonctionnement du dispositif de refroidissement selon l'invention, pour un même sens de circulation du fluide, celuici suit le cheminement suivant, depuis son entrée (E) dans la matrice (1) jusqu'à sa sortie (S) : Entrée dans le premier compartiment périphérique (31) puis dans le premier canal (11) jusqu'au premier compartiment central (21), - Sortie du premier compartiment central (21) par le deuxième canal (12) jusqu'au second compartiment périphérique (32) - Sortie du second compartiment périphérique (32) par le troisième canal (13) jusqu'au second compartiment central (22) - Sortie du second compartiment central (22) par le quatrième canal (14) jusqu'au troisième compartiment périphérique (33) - Sortie du troisième compartiment périphérique (33) par le cinquième canal (15) jusqu'au troisième compartiment central (23) Sortie du troisième et dernier compartiment central (23) par le sixième et dernier canal (16) jusqu'au quatrième et dernier compartiment périphérique (34). De cette manière, on comprend aisément que tous les côtés latéraux de chaque secteur I, II, III, IV, V, VI sont refroidis totalement par un fluide en circulation, aux épaisseurs de cloison des compartiments périphériques et centraux près. On comprend ceci au vu de la figure 1, montrant que les compartiments périphériques entourent globalement les secteurs I, II, III, IV, V, VI formant la matrice de la manière suivante : le premier compartiment périphérique 31 enveloppe une partie dirigée vers l'extérieur d'une moitié du dernier secteur VI et une moitié du premier secteur I le deuxième compartiment périphérique 32 couvre l'autre moitié du premier secteur I, le deuxième secteur II est une moitié du troisième secteur III le troisième compartiment périphérique 33 couvre l'autre moitié du troisième secteur III, le quatrième secteur IV, est une moitié du cinquième secteur V le quatrième compartiment périphérique IV entoure l'autre moitié du cinquième secteur V et la moitié du sixième et dernier secteur VI. Selon une autre caractéristique de l'invention, six centreurs périphériques 41,42, 43,44, 45,46, destinés au positionnement des matrices 1 fixe et mobile entre elles sont disposés entre chaque secteur I, II, III, IV, V, VI, dans l'axe longitudinal de chaque canaux 11, 12,13, 14,15, 16 qui débouchent dans les compartiments périphériques 31,32, 33,34 en contournant les dits centreurs 41,42, 43,44, 45,46, de part et d'autre, en formant un Y, de manière à assurer un équilibre thermique du fluide au cours de sa circulation. Enfin, pour une meilleure compréhension de l'invention dans la matrice 1, des flèches a à w ont été reportées sur le dessin dans un ordre alphabétique, représentant le cheminement du fluide. REVENDICATIONS 1. Dispositif de refroidissement d'un moule en deux parties dont l'une constitue une première matrice fixe définissant une partie d'un ensemble d'empreintes (2) de moulage et l'autre une seconde matrice mobile définissant une partie complémentaire dudit ensemble d'empreintes (2), celles-ci étant constituées par autant de chambres de moulage (4) alimentées par des canaux d'injection correspondants (5) reliés à une buse centrale d'alimentation de matière, caractérisé en ce qu'il est constitué par un réseau de canaux (11, 12,13, 14,15, 16) disposés dans chacune des matrices (1), dans le plan des empreintes (2), chacun des réseaux étant agencé à la manière d'un serpentin pour définir un cheminement (a à w) continu à un fluide de refroidissement autour de chaque empreinte ou groupe d'empreintes (2) à refroidir, à partir d'une entrée (E) dudit fluide dans la matrice (1), jusqu'à une sortie (S) de cette même matrice (1). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les canaux (11 à 16) sont disposés selon un circuit apte à refroidir de manière homogène, à la fois chaque empreinte ou groupe d'empreintes (2) en les contournant et le coeur de la matrice renfermant la buse centrale d'injection, constituant la zone la plus chaude à refroidir. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit est formé par six canaux radiaux (11 à 16), en communication entre eux, réalisé en étoile à l'intérieur d'une configuration circulaire pour définir dans celle-ci autant de secteur successif (I, II, III, IV, V, VI), identique, constituant des zones à refroidir dans lesquelles sont situées les empreintes ou groupe d'empreintes (2). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les canaux radiaux en étoile (11 à 16) sont en communication entre eux en débouchant d'une part dans une chambre centrale étanche (20) située au coeur de la matrice (20), dans laquelle se trouve la buse centrale d'injection et d'autre part dans une chambre périphérique circulaire (30) également étanche de ladite matrice (1). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la chambre centrale (20) et la chambre périphérique (30) sont cloisonnées de manière à créer autour des secteurs (I à VI) contenant les empreintes ou groupe d'empreintes (2), un circuit prédéterminé et imposé, sans mélange possible du fluide en circulation autour d'un secteur, avec un autre. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la chambre centrale (20) est cylindrique et comporte trois cloisons (24,25, 26) réalisées radialement pour définir trois compartiments centraux (21,22, 23) isolés les uns des autres, dans chacun desquels débouchent deux canaux successifs (11, 12-13, 14-15, 16), le premier (11,13, 15) assurant l'entrée du fluide le long d'un flan (I, II, III) et le second (12,14, 16) assurant sa sortie le long de l'autre flan en le dirigeant vers la chambre périphérique (30), le premier canal (11) correspondant à l'entrée (E) du fluide débouchant dans un des compartiments centraux (21) et le dernier canal (16) correspondant à la sortie (S) du fluide dans un autre (23). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la chambre centrale (20) est constituée par un noyau métallique (27) à partir duquel sont issues trois cloisons (24,25, 26) formant des ailettes à 1200 définissant les compartiments centraux (21,22, 23), ledit noyau à ailettes étant rapporté dans un alésage (28) correspondant de la matrice (1). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les caractéristiques dimensionnelles des ailettes (24,25, 26) du noyau central (27) sont telles à les rendre aptes à constituer des échangeurs thermiques au fluide en circulation. 9. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que la chambre périphérique (30) est également cloisonnée pour définir quatre compartiments périphériques (31,32, 33,34) successifs, dont un premier (31) est en communication avec l'entrée (E) du fluide dans le moule (1) et un premier canal radial (11) et dont un dernier (34) est en communication avec la sortie (S) du fluide et un dernier canal radial (16), alors que dans chacun des deux autres compartiments périphériques (32,33) également successifs débouchent respectivement deux autres canaux successifs (12, 13-14, 15) mettant en communication chacun desdits compartiments périphériques (32,33) avec deux compartiments distincts successifs (21, 22-22, 23), chacun des trois compartiments centraux (21,22, 23) assurant l'entrée et la sortie du fluide d'un compartiment central vers un autre successif, après transition par un compartiment périphérique (32 ou 34) commun à deux canaux successifs (12, 13-14, 15). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que pour un même sens de circulation du fluide, celui-ci suit le cheminement suivant, depuis son entrée (E) dans la matrice (1) jusqu'à sa sortie (S) : Entrée dans le premier compartiment périphérique (31) puis dans le premier canal (11) jusqu'au premier compartiment central (21), - Sortie du premier compartiment central (21) par le deuxième canal (12) jusqu'au second compartiment périphérique (32) - Sortie du second compartiment périphérique (32) par le troisième canal (13) jusqu'au second compartiment central (22) - Sortie du second compartiment central (22) par le quatrième canal (14) jusqu'au troisième compartiment périphérique (33) - Sortie du troisième compartiment périphérique (33) par le cinquième canal (15) jusqu'au troisième compartiment central (23) Sortie du troisième et dernier compartiment central (23) par le sixième et dernier canal (16) jusqu'au quatrième et dernier compartiment périphérique (34). 11. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 10, caractérisé en ce que six centreurs périphériques (41, 42, 43, 44, 45, 46), destinés au positionnement des matrices (1) fixe et mobile entre elles sont disposés entre chaque secteur (I, II, III, IV, V, VI), dans l'axe longitudinal de chaque canaux (11, 12,13, 14,15, 16) qui débouchent dans les compartiments périphériques (31,32, 33,34) en contournant les dits centreurs (41,42, 43,44, 45,46), de part et d'autre, en formant un Y, de manière à assurer un équilibre thermique du fluide au cours de sa circulation.