Brevet FR2981601A1 — publié le 20130426

ENSEMBLE MOULE AVEC DISPOSITIF DE CHAUFFAGE La présente invention porte sur un ensemble 5 moule, et plus particulièrement sur un ensemble moule avec dispositif de chauffage utilisé dans un procédé thermoplastique ou de thermodurcissement. A l'intérieur du moule ou sur la surface de séparation de moules d'un ensemble moule classique est 10 normalement disposée une bobine thermoconductrice induction haute fréquence afin d'amener l'ensemble moule à présenter une fonction de chauffage. La bobine thermoconductrice est connectée à un système d'alimentation électrique haute fréquence, de telle sorte que la bobine 15 thermoconductrice peut chauffer l'ensemble moule de la température ambiante à une température de travail, et la zone de chauffage est limitée à l'intérieur de la surface de contact entre l'ensemble moule et la matière devant être moulée. 20 Cependant, la bobine thermoconductrice induction haute fréquence n'est pas appropriée pour une utilisation dans un ensemble moule où l'empreinte rapportée a une forme complexe, et la bobine thermoconductrice induction haute fréquence présente en outre les problèmes 25 d'un chauffage irrégulier, à savoir une distribution irrégulière de la température sur la surface du moule, d'un courant induit instable, d'un long temps de chauffage et d'une consommation importante d'électricité. La présente invention vise à atténuer et/ou 30 éviter les désavantages décrits ci-dessus. Le principal objectif de la présente invention consiste à proposer un ensemble moule avec dispositif de chauffage qui a un coût bas et est capable de rendre plus uniforme la distribution de température sur la surface de moule. Afin d'atteindre l'objectif ci-dessus, est proposé, selon un premier mode de réalisation de la présente invention, un ensemble moule avec dispositif de chauffage qui comprend : un moule supérieur avec une surface de jonction supérieure, un moule inférieur, deux plaques conductrices et deux fils conducteurs. Le moule inférieur comprend une couche conductrice, une surface de jonction inférieure qui est formée sur la couche conductrice et est tournée vers la surface de jonction supérieure, une surface isolante qui est formée sur la couche conductrice et est tournée dans une direction opposée à la surface de jonction inférieure, une couche isolante formée sur la surface isolante. Les deux plaques conductrices sont disposées sur la couche conductrice du moule inférieur. Les deux fils conducteurs sont connectés aux plaques conductrices et ont chacun une résistivité inférieure à celle de la couche conductrice. Afin d'atteindre l'objectif ci-dessus, est proposé, selon un second mode de réalisation de la présente invention, un ensemble moule avec dispositif de chauffage qui comprend : un moule supérieur, un moule inférieur, deux plaques conductrices et deux fils conducteurs. Le moule supérieur comprend une couche conductrice, une surface de jonction supérieure formée sur la couche conductrice, une surface isolante qui est formée sur la couche conductrice et est tournée dans une direction opposée à la surface de jonction supérieure, et une couche isolante formée sur la surface isolante. Le moule inférieur comprend une surface de jonction inférieure tournée vers la surface de jonction supérieure. Les deux plaques conductrices sont disposées sur la couche conductrice du moule supérieur. Les deux fils conducteurs sont connectés aux plaques conductrices et ont une résistivité inférieure à celle de la couche conductrice. La présente invention a également pour objet un 5 ensemble moule avec dispositif de chauffage, caractérisé par le fait qu'il comprend : - un moule supérieur comprenant une couche conductrice supérieure, une surface de jonction supérieure formée sur la couche conductrice, une surface isolante 10 supérieure qui est formée sur la couche conductrice supérieure et est tournée dans une direction opposée à la surface de jonction supérieure, et une couche isolante supérieure formée sur la surface isolante supérieure ; 15 - deux plaques conductrices supérieures la disposées sur couche conductrice supérieure du moule supérieur ; et - deux fils conducteurs supérieurs qui sont connectés aux plaques conductrices supérieures et ont chacun une résistivité inférieure à celle de la couche conductrice 20 supérieure ; - un moule inférieur comprenant une couche conductrice inférieure, une surface de jonction inférieure qui est formée sur la couche conductrice inférieure et est tournée vers la surface de jonction supérieure, une 25 surface isolante inférieure qui est formée sur la couche conductrice inférieure et est tournée dans une direction opposée à la surface de jonction inférieure, et une couche isolante inférieure formée sur la surface isolante inférieure ; 30 - deux plaques conductrices inférieures disposées sur la couche conductrice inférieure du moule inférieur ; et - deux fils conducteurs inférieurs qui sont connectés aux plaques conductrices inférieures et ont chacun une résistivité inférieure à celle de la couche conductrice inférieure. La surface isolante du moule inférieur peut être plus grande que la surface de jonction inférieure. La couche conductrice du moule inférieur peut être faite en acier ou en aluminium et les fils conducteurs inférieurs peuvent être faits de cuivre ou revêtus d'argent ou d'or. La couche isolante du moule inférieur peut 10 comporter un passage de refroidissement. La surface isolante du moule supérieur peut être plus grande que la surface de jonction supérieure. La couche conductrice du moule supérieur peut être faite en acier ou en aluminium et les fils conducteurs 15 supérieurs peuvent être faits de cuivre ou revêtus d'argent ou d'or. La couche isolante du moule supérieur peut comporter un passage de refroidissement. La présente invention ressortira davantage à la 20 lecture de la description détaillée des modes de réalisation préférés de la présente invention, prise conjointement avec le dessin annexé. Sur ce dessin : 25 - la Figure 1 est une vue en coupe d'un ensemble moule avec dispositif de chauffage conformément à un premier mode de réalisation de la présente invention ; - la Figure 2 est une vue en fonctionnement de l'ensemble 30 moule avec dispositif de chauffage conformément au premier mode de réalisation de la présente invention ; - la Figure 3 montre un dispositif de chauffage conformément à un aspect du premier mode de réalisation de la présente invention ; - la Figure 4 montre un dispositif de chauffage conformément un autre aspect du premier mode de réalisation de la présente invention ; - la Figure 5 est une vue en coupe d'un ensemble moule avec dispositif de chauffage conformément à un deuxième mode de réalisation de la présente invention ; - la Figure 6 est une vue en fonctionnement de l'ensemble moule avec dispositif de chauffage conformément au deuxième mode de réalisation de la présente invention ; - la Figure 7 montre un dispositif de chauffage conformément à un aspect du deuxième mode de réalisation de la présente invention ; - la Figure 8 montre un dispositif de chauffage conformément à un autre aspect du deuxième mode de réalisation de la présente invention ; - la Figure 9 est une vue en coupe d'un ensemble moule avec dispositif de chauffage conformément à un troisième mode de réalisation de la présente invention ; - la Figure 10 montre un dispositif de chauffage 30 conformément à un aspect du troisième mode de réalisation de la présente invention ; et la Figure 11 montre un dispositif de chauffage conformément à un autre aspect du troisième mode de réalisation de la présente invention. Si l'on se réfère à la Figure 1, on peut voir qu'un ensemble moule avec un dispositif de chauffage conformément au premier mode de réalisation de la présente invention comprend : un moule supérieur 10, un moule inférieur 20, deux plaques conductrices 30 et deux fils conducteurs 40. Le moule supérieur 10 comprend une surface de jonction supérieure 11. Le moule inférieur 20 comprend une couche conductrice en acier (ou en aluminium) 21, une surface de jonction inférieure 211 qui est formée sur la couche conductrice 21 et est tournée vers la surface de jonction supérieure 11, une surface isolante 212 qui est formée sur la couche conductrice 21 et est tournée dans la direction opposée à la surface de jonction inférieure 211, et une couche isolante 22 formée sur la surface isolante 212. La couche isolante 22 peut être formée par traitement d'isolation électrique et la couche conductrice 21 peut être formée par traitement d'anodisation. Les deux plaques conductrices 30 sont disposées 25 des deux côtés de la couche conductrice 21 du moule inférieur 20. Les deux fils conducteurs 40 sont connectés aux plaques conductrices 30 et ont une résistivité inférieure à celle de la couche conductrice 21. Chacun des fils 30 conducteurs 40 est fait de cuivre (ou revêtu d'argent ou d'or) et connecté à une alimentation électrique 50. Si l'on se réfère ensuite à la Figure 2, on peut voir que, lorsqu'un courant alternatif provenant de l'alimentation électrique 50 est transmis à la couche conductrice 21 du moule inférieur 20 par l'intermédiaire des fils conducteurs 40 et des plaques conductrices 30, le courant alternatif sera collecté dans la surface de jonction inférieure 211 de la couche conductrice 21 et, en conséquence, la surface de jonction inférieure 211 du moule inférieur 20 sera chauffée de la température ambiante à une température de travail, de telle sorte que la zone de chauffage est limitée à l'intérieur de la surface de jonction inférieure 211. La présente invention consiste simplement en les moules supérieur et inférieur 10, 20, et les deux plaques conductrices 30 et les deux fils conducteurs 40, et présente également la fonction de chauffage. Par conséquent, le coût peut être réduit. De plus, étant donné que le courant électrique est collecté sur la surface de jonction inférieure 211 du moule inférieur 20, la surface externe de l'ensemble moule de la présente invention peut être chauffée de manière uniforme, indépendamment de la manière dont la forme de la surface de jonction inférieure 211 change. Il convient de noter que, selon la présente invention, on peut commander la fréquence du courant alternatif fourni par l'alimentation électrique 50. Plus la fréquence du courant alternatif est élevée, plus l'épaisseur de la surface de jonction inférieure 211 du moule inférieur 20 est faible, et plus la température s'élèvera rapidement. Si l'on se réfère maintenant à la Figure 3, on peut voir qu'un dispositif de chauffage conformément à un aspect du premier mode de réalisation de la présente invention y est représenté, dans lequel la surface isolante 212 du moule inférieur 20 est conçue pour être plus grande que la surface de jonction inférieure 211. Par exemple, la surface isolante 212 comporte une pluralité de concavités et de convexités pour augmenter l'aire de la surface isolante 212. Etant donné que la surface isolante 212 du moule inférieur 20 est plus grande que la surface de jonction inférieure 211, la résistance de la surface isolante 212 est également plus grande que celle de la surface de jonction inférieure 211. Par conséquent, le courant électrique sera collecté dans la surface de jonction inférieure 211 en raison du fait que le courant électrique tend à circuler vers les zones de résistance inférieure, de telle sorte que le temps de chauffage requis pour chauffer la surface de jonction inférieure 211 de la température ambiante à une température de fonctionnement est réduit. Si l'on se réfère à la Figure 4, on peut voir qu'il y est représenté un dispositif de chauffage conformément à un autre aspect du premier mode de réalisation de la présente invention, dans lequel, dans la couche isolante 22 du moule inférieur 20, est prévu un passage de refroidissement 221 rempli d'un fluide de refroidissement, pour refroidir le moule inférieur 20, de façon à prolonger la durée de vie de l'ensemble moule. Si l'on se réfère à la Figure 5, on peut voir qu'un ensemble moule avec un dispositif de chauffage conformément à un deuxième mode de réalisation de la présente invention comprend également : un moule supérieur 10a, un moule inférieur 20a, deux plaques conductrices 30a et deux fils conducteurs 40a, et est analogue au premier mode de réalisation, à l'exception de ce qui suit : Le moule supérieur 10a comprend une couche conductrice faite en acier (ou en aluminium) 11a, une surface de jonction supérieure 111a qui est formée sur la couche conductrice 11a, une surface isolante 112a qui est formée sur la couche conductrice 11a et est tournée dans une direction opposée à la surface de jonction supérieure 111a, et une couche isolante 12a formée sur la surface isolante 112a. La couche isolante 12a peut être formée par traitement d'isolation électrique et la couche conductrice 11a peut être formée par traitement d'anodisation. Le moule inférieur 20a comprend une surface de jonction inférieure 21a tournée vers la surface de jonction supérieure 111a. Les deux plaques conductrices 30a sont disposées des deux côtés de la couche conductrice 11a du moule supérieur 10a. Les deux fils conducteurs 40a sont connectés aux plaques conductrices 30a et ont une résistivité inférieure à celle de la couche conductrice 11a. Chacun des fils conducteurs 40a est fait de cuivre (ou revêtu d'argent ou d'or) et connecté à une alimentation électrique 50a. Si l'on se réfère ensuite à la Figure 6, on peut voir que, lorsqu'un courant alternatif provenant de l'alimentation électrique 50a est transmis à la couche conductrice 11a du moule supérieur 10a par l'intermédiaire des fils conducteurs 40a et des plaques conductrices 30a, le courant alternatif sera collecté dans la surface de jonction supérieure 111a de la couche conductrice 11a, et, par conséquent, la surface de jonction supérieure 111a du moule supérieur 10a sera chauffée de la température ambiante à une température de travail, de telle sorte que la zone de chauffage est limitée à l'intérieur de la surface de jonction supérieure 111a. Si l'on se réfère à la Figure 7, on peut voir qu'il est représenté un dispositif de chauffage conformément à un aspect du deuxième mode de réalisation de la présente invention, qui est également capable de réduire le temps requis pour chauffer la surface de jonction supérieure 111a de la température ambiante à une température de travail, à savoir que la surface isolante 112a du moule supérieur 10a est également conçue pour être plus grande que la surface de jonction supérieure 111a de la même manière que dans le premier mode de réalisation, sorte qu'une description plus détaillée ne sera pas fournie. Si l'on se réfère à la Figure 8, on peut voir qu'il est représenté un dispositif de chauffage conformément à un autre aspect du deuxième mode de réalisation de la présente invention, dans lequel est prévu, dans la couche isolante 12a du moule supérieur 10a, un passage de refroidissement 121a rempli d'un fluide de refroidissement, pour refroidir le moule supérieur 10a, de façon à prolonger la durée de vie de l'ensemble moule. Si l'on se réfère à la Figure 9, on peut voir qu'un ensemble moule avec un dispositif de chauffage conformément à un troisième mode de réalisation de la présente invention comprend également : un moule supérieur 10b, un moule inférieur 20b, deux plaques conductrices supérieures 30b et deux fils conducteurs supérieurs 40b, deux plaques conductrices inférieures 60b, et deux fils conducteurs inférieurs 70b. L'ensemble moule avec dispositif de chauffage conformément au troisième mode de réalisation est analogue au premier mode de réalisation, l'exception de ce qui suit : Le moule supérieur 10b comprend une couche conductrice supérieure faite en acier (ou en aluminium) llb, une surface de jonction supérieure 111b qui est formée sur la couche conductrice supérieure llb, une surface isolante supérieure 112b qui est formée sur la couche conductrice supérieure llb et est tournée dans une direction opposée à la surface de jonction supérieure 111b et une couche isolante supérieure 12b formée sur la surface isolante supérieure 112b. La couche isolante supérieure 12b peut être formée par traitement d'isolation électrique et la couche conductrice supérieure 11b peut être formée par traitement d'anodisation. Le moule inférieur 20b comprend une couche conductrice inférieure faite en acier (ou en aluminium) 21b, une surface de jonction inférieure 211b qui est formée sur la couche conductrice inférieure 21b, une surface d'isolation inférieure 212b qui est formée sur la couche conductrice inférieure 21b et est tournée dans une direction opposée à la surface de jonction inférieure 211b, et une couche isolante inférieure 22b formée sur la surface isolante inférieure 212b. La couche isolante inférieure 22b peut être formée par traitement d'isolation électrique et la couche conductrice inférieure 21b peut être formée par traitement d'anodisation. Les deux plaques conductrices supérieures 30b 20 sont disposées des deux côtés de la couche conductrice supérieure 11b du moule supérieur 10b. Les deux fils conducteurs supérieurs 40b sont connectés aux plaques conductrices supérieures 30b et ont une résistivité inférieure à celle de la couche conductrice 25 supérieure 11b. Chacun des fils conducteurs supérieurs 40b est fait de cuivre (ou revêtu d'argent ou d'or) et connecté à une alimentation électrique 50b. Les deux plaques conductrices inférieures 60b sont disposées des deux côtés de la couche conductrice 30 inférieure 21b du moule inférieur 20b. Les deux fils conducteurs inférieurs 70b sont connectés aux plaques conductrices inférieures 60b et ont une résistivité inférieure à celle de la couche conductrice inférieure 21b. Chacun des fils conducteurs inférieurs 70b est fait de cuivre (ou revêtu d'argent ou d'or) et connecté à une alimentation électrique 50b. Si l'on se réfère à la Figure 10, on peut voir qu'il est représenté un dispositif de chauffage conformément à un aspect du troisième mode de réalisation de la présente invention, qui est également capable de réduire le temps requis pour chauffer les surfaces de jonction supérieure et inférieure lllb, 211b de la température ambiante à une température de travail, à savoir que la surface isolante supérieure 112b du moule supérieur 10b est également conçue pour être plus grande que la surface de jonction supérieure lllb de la même manière que dans le premier mode de réalisation, et que la surface isolante inférieure 212b du moule inférieur 20b est également conçue pour être plus grande que la surface de jonction inférieure 211b de la même manière que dans le premier mode de réalisation, de sorte qu'une description plus détaillée ne sera pas fournie. Si l'on se réfère à la Figure 11, on peut voir qu'il est représenté un dispositif de chauffage conformément à un autre aspect du troisième mode de réalisation de la présente invention, dans lequel est prévu, dans la couche isolante supérieure 12b du moule supérieur 10b, un passage de refroidissement supérieur 121b qui est rempli d'un fluide de refroidissement, et dans lequel est également prévu, dans la couche isolante inférieure 22b du moule inférieur 20b, un passage de refroidissement inférieur 221b qui est rempli d'un fluide de refroidissement, de façon à prolonger la durée de vie de l'ensemble moule. Bien que l'on ait représenté et décrit divers modes de réalisation de la présente invention, il apparaîtra clairement à l'homme du métier que d'autres modes de réalisation peuvent être présentés sans s'écarter du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS1 - Ensemble moule avec dispositif de chauffage, caractérisé par le fait qu'il comprend : un moule supérieur (10b) comprenant une couche conductrice supérieure (llb), une surface de jonction supérieure (lllb) formée sur la couche conductrice (llb), une surface isolante supérieure (112b) qui est formée sur la couche conductrice supérieure (llb) et est tournée dans une direction opposée à la surface de jonction supérieure (lllb), et une couche isolante supérieure (12b) formée sur la surface isolante supérieure (112b) ; - deux plaques conductrices supérieures (30b) disposées sur la couche conductrice supérieure (llb) du moule supérieur (10b) ; et - deux fils conducteurs supérieurs (40b) qui sont connectés aux plaques conductrices supérieures (30b) et ont chacun une résistivité inférieure à celle de la couche conductrice supérieure (llb) ; un moule inférieur (20b) comprenant une couche conductrice inférieure (21b), une surface de jonction inférieure (211b) qui est formée sur la couche conductrice inférieure (21b) et est tournée vers la surface de jonction supérieure (lllb), une surface isolante inférieure (212b) qui est formée sur la couche conductrice inférieure (21b) et est tournée dans une direction opposée à la surface de jonction inférieure (211b), et une couche isolante inférieure (22b) formée sur la surface isolante inférieure (212b) ; - deux plaques conductrices inférieures (60b) disposées sur la couche conductrice inférieure (21b) du moule inférieur (20b) ; et- deux fils conducteurs inférieurs (70b) qui sont connectés aux plaques conductrices inférieures (60b) et ont chacun une résistivité inférieure à celle de la couche conductrice inférieure (21b). 2 - Ensemble moule avec dispositif de chauffage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la surface isolante (212b) du moule inférieur (20b) est plus grande que la surface de jonction inférieure (211b). 3 - Ensemble moule avec dispositif de chauffage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la couche conductrice (21b) du moule inférieur (20b) est faite en acier ou en aluminium et que les fils conducteurs inférieurs (70b) sont faits de cuivre ou revêtus d'argent ou d'or. 4 - Ensemble moule avec dispositif de chauffage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la couche isolante (22b) du moule inférieur (20b) comporte un passage de refroidissement (221b). 5 - Ensemble moule avec dispositif de chauffage 20 selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la surface isolante (112b) du moule supérieur (10b) est plus grande que la surface de jonction supérieure (111b). 6 - Ensemble moule avec dispositif de chauffage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la 25 couche conductrice (11b) du moule supérieur (10b) est faite en acier ou en aluminium et que les fils conducteurs supérieurs (40b) sont faits de cuivre ou revêtus d'argent ou d'or. 7 - Ensemble moule avec dispositif de chauffage 30 selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la couche isolante (21b) du moule supérieur (10b) comporte un passage de refroidissement (121b).