Brevet FR3039088A1 — publié le 20170127

DISTRIBUTEUR MODULAIRE CHAUFFANT POUR L'INJECTION DE MATIERE PLASTIQUE La présente invention est relative à un procédé de fabrication d'un distributeur modulaire chauffant pour le moulage par injection de matière plastique et au distributeur modulaire ainsi obtenus. On connait des distributeurs chauffant de matière plastique qui sont obtenus à partir d'un bloc d'acier spécial allié ou en alliage conducteur thermiquement qui, ensuite est foré et usiné sur des centres d'usinage. Le bloc d'acier est foré horizontalement pour réaliser un canal chaud principal, puis verticalement ou selon des angles précis pour réaliser des canaux chauds intermédiaires permettant respectivement l'écoulement de la matière plastique à l'intérieur du distributeur et la bonne répartition sur les différentes sorties prévues afin d'obtenir un parfait remplissage des empreintes en aval. Le distributeur est solidaire d'un ou plusieurs modules d'injection coopérant avec la sortie des canaux chauds intermédiaires. Lesdits modules d'injection comportent chacun une buse d'injection agencée pour recevoir la matière plastique fondue et l'injecter dans une seule empreinte ou dans chacune des empreintes du moule. On note que dans ce type de fabrication de distributeur il est impossible de vérifier la qualité des canaux d'alimentation réalisés. En effet la précision des liaisons et l'état des surfaces obtenues peuvent engendrer un défaut de remplissage des pièces plastiques. On note également qu'un décalage d'usinage entre le canal principal et chaque canal intermédiaire crée une zone de stagnation, un défaut d'équilibrage, et une dégradation de la matière plastique. Ces inconvénients liés principalement au mode de réalisation des distributeurs chauffant de l'art antérieur rendent donc inopérant : - le changement de couleur rapide de la matière plastique ; - l'utilisation avec des matières très sensibles (défaut stagnation) ; - l'équilibrage du remplissage dans chacune des empreintes de l'outillage (défaut sur les débits de chaque « sorties » d'alimentation. Ces inconvénients obligent les utilisateurs d'accepter et de jeter un nombre important de produits de couleurs mélangées (jasper) avant de produire des pièces de la bonne couleur limitant fortement la plage d'utilisation des distributeurs chauffant de l'art antérieur. 3039088 2 Le distributeur modulaire chauffant suivant la présente invention a pour objet de résoudre ces inconvénients en modifiant les étapes de fabrication et la conception dudit distributeur pour supprimer les effets de décalage, garantir un état de surface, s'adapter parfaitement à une rhéologie imposée, apporter si besoin un 5 traitement de surface particulier améliorant l'injection des matières par exemple abrasives ou corrosives et garantir une bonne tenue aux pressions d'injection élevées (2000b). Egalement, le distributeur modulaire chauffant suivant la présente invention a 10 pour objet de résoudre ces inconvénients en modifiant les étapes de fabrication et la structure dudit distributeur en réalisant un coeur constitué de deux coquilles réalisées dans un alliage, qui peut être différent, de l'enveloppe surmoulée afin d'optimiser les comportements thermiques, mécaniques dudit distributeur modulaire. 15 Le procédé de fabrication d'un distributeur modulaire chauffant pour l'injection de matière plastique suivant la présente invention consiste : - à fabriquer par usinage une coquille supérieure et une coquille inférieure, 20 - à usiner sur chaque face interne de chaque coquille des empreintes, - à assembler de manière étanche la coquille supérieure et la coquille inférieure afin que les empreintes de la coquille supérieure correspondent avec les empreintes de la coquille inférieure et forment des canaux de distribution à profil courbe, 25 - et à mouler ou couler autour des coquilles supérieures et inférieures un bloc enveloppe. Le procédé de fabrication d'un distributeur modulaire chauffant suivant la présente invention consiste à percer d'un alésage d'entrée un plot central aménagé sur la 30 face externe de la coquille supérieure. Le procédé de fabrication d'un distributeur modulaire chauffant suivant la présente invention consiste à percer d'un alésage de sortie des plots aménagés sur la face externe de la coquille inférieure. Le procédé de fabrication d'un distributeur modulaire chauffant suivant la présente invention consiste à usiner les faces supérieure et inférieure du bloc enveloppe de rainures permettant la mise en place de résistances de chauffage assurant l'élévation en température dudit distributeur modulaire. Le procédé de fabrication d'un distributeur modulaire chauffant suivant la présente invention consiste en ce que le bloc enveloppe est réalisé dans un matériau conducteur de la chaleur. 45 Le procédé de fabrication d'un distributeur modulaire chauffant suivant la présente invention consiste en ce que le bloc enveloppe est réalisé dans un matériau isolant de la chaleur. 35 40 3039088 3 L'objet de la présente invention concerne également un distributeur modulaire chauffant comprenant une coquille supérieure et une coquille inférieure assemblées de manière étanche à haute pression par des moyens de fixation et un bloc enveloppe disposé par surmoulage autour desdites coquilles, chaque 5 coquille comprenant une face interne plane venant en contact l'une de l'autre lors de l'assemblage, lesdites faces internes planes sont préalablement et respectivement usinées de manière à constituer des empreintes formant lors de l'assemblage desdites coquilles des canaux de distribution qui assurent l'alimentation et l'écoulement de la matière plastique. 10 Le distributeur modulaire chauffant suivant la présente invention comprend une coquille supérieure pourvue d'une face externe à partir de laquelle s'étendent verticalement des plots de soutien mécanique. 15 Le distributeur modulaire chauffant suivant la présente invention comprend une coquille inférieure pourvue d'une face externe à partir de laquelle s'étendent verticalement des plots de soutien mécanique. Selon un agencement particulier les empreintes principales du distributeur 20 modulaire chauffant suivant la présente invention comportent au niveau des raccordements avec les empreintes de liaison un profil courbe. En outre les empreintes de liaison du distributeur modulaire chauffant suivant la présente invention comportent à chaque extrémité et avant de venir déboucher 25 dans les empreintes de sortie un profil courbe. Le distributeur modulaire chauffant suivant la présente invention comprend une coquille supérieure dont le plot central est percé d'un alésage d'entrée débouchant à l'intérieur du canal principal formé par les empreintes principales 30 desdites coquilles supérieures et inférieures. Le distributeur modulaire chauffant suivant la présente invention comprend une coquille inférieure dont les plots sont percés d'un alésage de sortie débouchant respectivement dans chaque canaux intermédiaire de sortie formé par les 35 empreintes de sortie desdites coquilles supérieures et inférieures. Le bloc enveloppe du distributeur modulaire chauffant suivant la présente invention comporte sur face supérieure et inférieure une rainure permettant la mise en place de résistances de chauffage assurant l'élévation en température. 40 La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer : 45 3039088 4 Figure 1 est une vue en perspective illustrant en situation le distributeur modulaire chauffant suivant la présente. Figures 2A et 2B sont des vues en perspective de dessus et de dessous montrant 5 la coquille supérieure du distributeur modulaire chauffant suivant la présente invention. Figures 3A et 3B sont des vues en perspective de dessus et de dessous illustrant la coquille inférieure du distributeur modulaire chauffant suivant la présente 10 invention. Figure 4 est vue en coupe longitudinale du distributeur modulaire chauffant suivant la présente invention. 15 Figure 5 est une vue en perspective représentant le distributeur modulaire chauffant suivant la présente invention. On a représenté en figure 1 un distributeur modulaire chauffant 1 suivant la présente invention coopérant avec les éléments nécessaires et connus en soit 20 pour chauffer et injecter la matière plastique dans un moule par l'intermédiaire par exemple de buse d'injection 10. On a montré en figures 2A à 5 le distributeur modulaire chauffant 1 suivant la présente invention qui est constitué de deux coquilles 2, 3 surmoulées dans un 25 bloc enveloppe 4 réalisé en fonction des résultat à obtenir dans un matériau conducteur ou isolant thermiquement. Pour cela le bloc enveloppe 4 peut être réalisé par exemple dans un alliage d'acier, de la fonte, ou du bronze. 30 Les coquilles supérieures 2 et inférieures 3 sont obtenues par usinage, fusion laser ou moulage, réalisées dans un acier spécial conducteur ou isolant de la chaleur et résistant à de hautes pressions. 35 Les coquilles supérieures 2 et inférieures 3 présentent respectivement le profil d'une plaque rectangulaire 2a, 3a pourvue d'une face interne plane et rectifiée 2b, 3b et d'une face externe 2c, 3c. Sur la face externe 2c de la coquille supérieure 2 s'étendent verticalement des 40 plots 2d répartis sur la longueur de la plaque rectangulaire. Egalement, la face externe supérieur 2c comporte en son milieu un plot central 2j s'étendant verticalement et dont le diamètre externe est légèrement supérieur à celui prévus pour les plots 2d. 45 3039088 5 Les plots de soutien mécanique 2d, 2j de la coquilles supérieure 2 peuvent être reliés au niveau de leur base par des nervures de renforts 2e, 3e. Sur la face externe 3c de la coquille inférieure 3 s'étend verticalement des plots 5 3d positionnés sur le même axe vertical que ceux portant les plots 2d de la coquille supérieure 2 lorsque ces dernières sont assemblées. Les plots de soutien mécanique 3d de la coquille inférieure 3 sont prévus d'un diamètre externe semblable à celui prévu pour le plot central 2j de la coquille 10 supérieure 2. Les plaques rectangulaires 2a, 3a des coquilles supérieures 2 et inférieures 3 sont respectivement percées d'alésages traversant 2f, 3f permettant la mise en place de moyen de fixation et de positionnement pour le maintien et l'immobilisation des 15 deux coquilles 2, 3 l'une avec l'autre. Les faces internes planes 2b, 3b des coquilles supérieures 2 et inférieures 3 sont usinées de manière à constituer des empreintes 2g, 3g; 2h, 3h et 2i, 3i venant respectivement se superposer lors de l'assemblage desdites coquilles afin de 20 réaliser les canaux de distribution et plus particulièrement le canal principal 5 et les canaux intermédiaires de liaison 6 et de sortie 7 assurant l'alimentation et l'écoulement de la matière plastique. On note que l'état de surface des faces internes planes 2b, 3b de chaque coquille 25 2, 3 assure, lors de l'assemblage desdites coquilles par l'intermédiaire des moyens de fixation, au niveau du plan de joint des empreintes 2g, 3g; 2h, 3h et 2i, 3i l'étanchéité de ces dernières. On constate que les empreintes principales 2g et 3g formant le canal de 30 distribution principal 5 du distributeur 1 présentent au niveau des raccordements avec les empreintes de liaison 2h, 3h constituant les canaux intermédiaires de liaison 6 des profils courbes 2m, 3m assurant le parfait écoulement de la matière plastique sans risque d'une stagnation de cette dernière. 35 Egalement, les empreintes de liaison 2h, 3h constituant les canaux intermédiaires de liaison 6 présentent à chaque extrémité et avant de venir déboucher dans les empreintes de sortie 2i, 3i formant les canaux intermédiaires de sortie 7 un profil courbe 2n, 3n assurant le parfait écoulement de la matière plastique sans risque d'une stagnation de cette dernière. 40 Les empreintes 2g, 3g ; 2h, 3h et 2i, 3i réalisées sur chacune des faces planes 2b, 3b des coquilles supérieures 2 et inférieures 3 sont traitées pour améliorer leur état de surface afin de respecter les résultats de rhéologie assurant l'écoulement de la matière plastique dans le moule. 45 3039088 6 On note que les plots 2d, 2j et 3d aménagés sur les faces externes 2c, 3c des coquilles supérieures 2 et inférieures 3 sont positionnés sur le passage des empreintes 2g, 3g; 2h, 3h et 21, 31 usinées sur la face interne 2b, 3b et formant le canal principal 5 et les canaux intermédiaires de liaison 6 et de sortie 7 lors de 5 l'assemblage desdites coquilles. Après la réalisation des coquilles supérieure 2 et inférieure 3 ces dernières sont assemblées et positionnées de manière que les faces internes et planes 2b, 3b soient l'une contre l'autre afin que les empreintes 2g; 2h, et 2i de la coquille 10 supérieure 2 correspondent avec les empreintes 3g, 3h et 3i de la coquille inférieure 3 et forment des canaux de distribution à profil courbe 5, 6, 7 étanche à haute pression. Ensuite, les deux coquilles 2 et 3 sont introduites dans un moule permettant de 15 surmoulé autour de ces dernières un bloc enveloppe 4 réalisé dans un matériau conducteur ou isolant de la chaleur dont la face supérieure 4a et la face inférieure 4b se trouvent dans le même plan horizontal que celui des plots 2d, 2j, 3d. Les plots 2d, 2j, 3d aménagés sur les faces externes 2c, 3c de chaque coquille 2 20 et 3 assurent en outre le maintien de ces dernières dans le moule et évitent ainsi toute déformation desdites coquilles au contact de l'acier en fusion lors du surmoulage, tout en garantissant la bonne tenue aux pressions élevée (2000b). Le distributeur modulaire 1 ainsi obtenu est ensuite repris en usinage pour percer 25 dans le plot central 2j un alésage d'entrée 2k débouchant à l'intérieur du canal principal 5 formé par les empreintes principales 2g, 3g des coquilles supérieures 2 et inférieures 3. Egalement, les plots 3d de la coquille inférieure 3 sont percés d'un alésage de 30 sortie 3k débouchant respectivement dans chaque canaux intermédiaire de sortie 7 afin que ces derniers puissent recevoir des modules d'injection comprenant des buses d'injection assurant l'écoulement de la matière plastique fondue dans les empreintes du moule. 35 Le bloc enveloppe 4 comporte sur les faces supérieures 4a et inférieures 4b une rainure 4c, 4d permettant la mise en place des résistances de chauffage assurant l'élévation en température du distributeur modulaire 1. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à 40 titre d'exemple, et quelle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tout autre équivalent. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un distributeur modulaire chauffant pour l'injection de matière plastique caractérisé en ce qu'il consiste - à fabriquer par usinage une coquille supérieure (2) et une coquille inférieure (3), - à usiner sur chaque face interne (2b, 3b) de chaque coquille (2, 3) des empreintes (2g, 3g ; 2h, 3h et 2i, 3i), - à assembler de manière étanche la coquille supérieure (2) et la coquille inférieure (3) afin que les empreintes (2g; 2h, et 2i) de la coquille supérieure (2) correspondent avec les empreintes (3g, 3h et 3i) de la coquille inférieure (3) et forment des canaux de distribution à profil courbe (5, 6, 7), - et à mouler ou couler autour des coquilles supérieures (2) et inférieures (3) un bloc enveloppe (4). 2. Procédé de fabrication d'un distributeur modulaire chauffant suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à percer d'un alésage d'entrée (2k) un plot central (2j) aménagé sur la face externe (2c) de la coquille supérieure (2). 3. Procédé de fabrication d'un distributeur modulaire chauffant suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à percer d'un alésage de sortie (3k) les plots (3d) aménagés sur la face externe (3c) de la coquille inférieure (3). 4. Procédé de fabrication d'un distributeur modulaire chauffant suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à usiner les faces supérieure (4a) et inférieure (4b) du bloc enveloppe (4) de rainures (4c, 4d) permettant la mise en place de résistances de chauffage assurant l'élévation en température dudit distributeur modulaire (1). 5. Procédé de fabrication d'un distributeur modulaire chauffant suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le bloc enveloppe (4) est réalisé dans un matériau conducteur de la chaleur. 6. Procédé de fabrication d'un distributeur modulaire chauffant suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le bloc enveloppe (4) est réalisé dans un matériau isolant de la chaleur. 3039088 8 7. Distributeur modulaire chauffant pour l'injection de matière plastique caractérisé en ce qu'il comprend une coquille supérieure (2) et une coquille inférieure (3) assemblées de manière étanche à haute pression par des moyens de fixation et un bloc enveloppe (4) disposé par surmoulage autour 5 desdites coquilles, chaque coquille (2, 3) comprenant une face interne (2b, 3b) venant en contact l'une de l'autre lors de l'assemblage, lesdites faces internes (2b, 3h) sont préalablement et respectivement usinées de manière à constituer des empreintes (2g, 3g ; 2h, 3h et 2i, 3i) formant lors de l'assemblage desdites coquilles des canaux de distribution à profil courbe (5, 6, 7) qui assurent 10 l'alimentation et l'écoulement de la matière plastique. 8. Distributeur modulaire chauffant suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la coquille supérieure (2) comporte une face externe (2c) à partir de laquelle s'étendent verticalement des plots de soutien mécanique (2d, 2j). 15 9. Distributeur modulaire chauffant suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la coquille inférieure (3) comporte une face externe (3c) à partir de laquelle s'étendent verticalement des plots de soutien mécanique (3d). 20 10. Distributeur modulaire chauffant suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les empreintes principales (2g, 3g) présentent au niveau des raccordements avec les empreintes de liaison (2h, 3h) un profil courbe (2m, 3m). 25 11. Distributeur modulaire chauffant suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les empreintes de liaison (2h, 3h) présentent à chaque extrémité et avant de venir déboucher dans les empreintes de sortie (2i, 3i) un profil courbe (2n, 3n). 30 12. Distributeur modulaire chauffant suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le plot central (2j) est percé d'un alésage d'entrée (2k) débouchant à l'intérieur du canal principal (5) formé par les empreintes principales (2g, 3g) des coquilles supérieures (2) et inférieures (3). 35 13. Distributeur modulaire chauffant suivant la revendication 9, caractérisé en ce que les plots (3d) sont percés d'un alésage de sortie (3k) débouchant respectivement dans chaque canaux intermédiaire de sortie (7) formé par les empreintes de sortie (2i, 3i) des coquilles supérieures (2) et inférieures (3). 40 14. Distributeur modulaire chauffant suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le bloc enveloppe (4) comporte sur face supérieure (4a) et inférieure (4b) une rainure (4c, 4d) permettant la mise en place des résistances de chauffage assurant l'élévation en température dudit distributeur modulaire (1). 45