Brevet FR3066950A1 — publié le 20181207

EMBOUT D'INJECTEUR DE MATIERE PLASTIQUE COMPORTANT UN CANAL DE FUITE D'AIR [0001] L'invention porte sur un embout d'injecteur de matière plastique comportant un canal de fuite d'air. [0002] Plus particulièrement, sans que cela soit limitatif, la présente invention concerne un ou des moules d'injection de strates composant un modèle en matière plastique relativement dure, par exemple en polystyrène connu sous l'abréviation de PSE pour polystyrène expansé. [0003] Dans un tel ensemble d'une machine d'injection de matière plastique et d'au moins un moule amovible de la machine, la matière plastique est injectée dans les empreintes de chaque moule par une série d'injecteurs spécifiques à une fonction, l'injection de la matière plastique se faisant sous un flux d'air. [0004] Il est connu qu'un injecteur de matière plastique comprenne un embout d'injecteur comprenant une base portant une buse d'injection d'une matière plastique présentant une paroi externe de forme cylindrique. La buse d'injection présente un passage interne médian longitudinal pour la matière plastique transportée sous un flux d'air et sortant à une extrémité libre de la buse opposée à la base dans un moule. [0005] En effet, l'introduction dans le moule d'air sous forme de vapeur d'eau chaude permet de souder ou de lier la matière plastique, fréquemment sous forme de billes de matière, et de plastifier la matière en surface. [0006] Le moule comprend une empreinte présentant des alésages. Une partie des alésages sont associés respectivement avec un injecteur de matière plastique à l'intérieur de l'empreinte, de tels alésages recevant une portion de l'extrémité libre de la buse de l'embout d'injecteur en son intérieur avec un jeu juste suffisant pour assurer une insertion de la paroi externe de la buse dans la paroi interne de l'alésage. [0007] II a été constaté un mauvais serrage ou prise de la matière plastique en face de la buse de l'injecteur dans l'empreinte. Ceci est dû principalement à un mauvais écoulement de l'air hors de l'empreinte. [0008] Le document FR-A-2 883 780 décrit un moule comportant au moins une empreinte pour la réalisation d'au moins une pièce en matériau alvéolaire obtenue à partie de billes en polymère expansible, qui est destinée à servir de modèle perdu pour la 3066950 2 fabrication d'une pièce de fonderie. Le moule présente des canaux qui traversent sa paroi en débouchant d'une part dans l'empreinte et d'autre part à l'extérieur du moule, et qui sont réalisés sous la forme de fentes s'étendant de façon sensiblement parallèle deux à deux et au moins partiellement selon les contours de l'empreinte du moule. 5 [0009] Ces canaux permettent, d'une part, l'échappement de l'air contenu dans l'empreinte du moule lors de son remplissage par lesdites billes et, d'autre part, l'introduction dans le moule de vapeur saturée de manière uniforme, ladite vapeur permettant de lier lesdites billes entre elles et permettant de plastifier en surface ladite pièce de manière uniforme. 10 [0010] Dans ce document, l'évacuation de l'air se fait grâce à une gorge placée à la jonction des deux demi-moules, au niveau de leur plan de joint permettant d'aspirer l'air du moule. Il en résulte que la mise en oeuvre du moule décrit dans ce document ne permet pas de résoudre le problème de la rétention d'air dans l'empreinte au niveau du débouché de chaque injecteur. 15 [0011] Par conséquent, le problème à la base de l'invention est lors de la fabrication d'une pièce en matière plastique injectée par des injecteurs sous un flux d'air de permettre à l'air ayant pénétré dans l'empreinte du moule de pouvoir s'évacuer de l'empreinte au niveau de chaque injecteur de matière plastique. [0012] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l'invention un embout d'injecteur 20 comprenant une base portant une buse d'injection d'une matière plastique présentant une paroi externe de forme cylindrique et un passage interne médian longitudinal pour la matière plastique transportée sous un flux d'air et sortant à une extrémité libre de la buse opposée à la base, caractérisé en ce que la paroi externe de la buse présente au moins un canal de fuite d'air dirigeant de l'air en retour du flux de l'extrémité libre de la buse vers 25 la base le long de la paroi externe de la buse, ledit au moins un canal de fuite d'air étant d'une profondeur en retrait par rapport à une circonférence externe de la buse d'injection suffisante pour l'évacuation de l'air sans que de la matière plastique puisse s'écouler par ledit au moins un canal de fuite. [0013] L'effet technique est d'obtenir un écoulement d'air hors de l'empreinte, cet air 30 nuisant à la prise et au serrage de la matière plastique injectée au niveau de l'embout d'un injecteur dont une extrémité libre d'une buse pénètre dans l'empreinte. Des canaux d'évacuation montrés par l'état de la technique le plus proche illustré par le document FRA-2 883 780 n'ont pas la même efficacité car placés au niveau de la jonction de deux 3066950 3 demi-moules et non au niveau d'un injecteur respectif. Or c'est au niveau de l'injecteur que le risque de rétention d'air dans l'empreinte du moule est le plus grand. [0014] La présente invention traite donc le problème de la rétention d'air là où cette rétention d'air se produit et sur l'embout d'injecteur et non sur le moule directement. La 5 présence d'un canal de fuite sur la buse d'injecteur n'implique aucune adaptation spécifique sur le moule mais seulement sur l'injecteur. Un tel embout d'injecteur peut donc être utilisé sur n'importe quel moule de l'état de la technique ce qui est un grand avantage. [0015] Avantageusement, ledit au moins un canal de fuite d'air est d'une profondeur d'au plus 0,3 millimètres. Il convient que ce canal de fuite d'air ne puisse pas occasionner une 10 fuite de matière plastique tout en assurant un écoulement d'air satisfaisant. La profondeur d'au plus 0,3 millimètres est suffisante pour ne pas laisser s'échapper de la matière plastique hors de l'empreinte avec l'air évacué. L'homme de métier peut choisir les dimensions du canal de fuite en fonction de la matière injectée, par exemple en fonction de sa viscosité et de la forme de la matière injectée, par exemple sous forme de billes ou 15 de granules. [0016] Avantageusement, ledit au moins un canal de fuite est une gorge longitudinale pratiquée sur la paroi externe de la buse formant une facette plane en retrait du reste de la paroi externe. Une telle gorge, avantageusement ouverte vers l'extérieur, est aisée à réaliser, avantageusement par usinage, d'où une facilité de mise en oeuvre de la présente 20 invention à un moindre coût. [0017] Avantageusement, au moins deux canaux de fuite d'air sont portés par la buse en s'étendant diamétralement opposés sur la paroi externe de la buse centrée sur un axe médian de la buse. [0018] Avantageusement, au moins quatre canaux de fuite d'air sont portés par la buse 25 en étant espacés de 90° par rapport à l'axe médian de la buse. [0019] Ces deux formes de réalisation sont symétriques par rapport à l'axe médian de la buse, ce qui permet une évacuation d'air répartie tout autour de la buse. De plus, comme la profondeur d'un canal est limitée pour ne pas laisser s'échapper de la matière plastique hors de l'empreinte du moule, ceci est compensé par la présence de plusieurs canaux 30 selon ces deux formes de réalisation. [0020] Avantageusement, la base est sous forme d'une couronne présentant un rayon plus grand que celui de la buse avec une face de la base supportant la buse, la buse et la 3066950 4 couronne présentant un axe médian commun. Cette couronne se fixe sur le reste de l'injecteur, avantageusement sous la forme d'un corps cylindrique. [0021] Avantageusement, la base est creusée d'un canal de prolongation radial partant d'un débouché dudit au moins un canal de fuite sur la base et s'étendant jusqu'à une 5 périphérie externe de la base. L'écoulement d'air tout autour de l'embout en est grandement facilité. [0022] Avantageusement, une face de la base opposée à la face de la base portant la buse porte sur sa périphérie un filetage et est associée avec un dispositif comprenant un piston mobile selon l'axe médian de la buse en direction de l'extrémité libre de la buse, les 10 deux faces de la base étant reliées par une tranche circulaire portant deux méplats diamétralement opposées par rapport à l'axe médian de la base. Les deux méplats servent avantageusement au serrage de l'embout sur le reste de l'injecteur, la solidarisation se faisant par filetage, ce qui permet de garantir l'étanchéité de l'intérieur de l'injecteur par lequel passe de l'air et de la matière plastique injectée. 15 [0023] L'invention concerne aussi un injecteur de matière plastique présentant un passage interne pour la matière plastique entraînée par un flux d'air, caractérisé en ce qu'il comprend un tel embout d'injecteur, l'embout étant solidarisé de manière amovible à une extrémité de l'injecteur. Seul l'embout de l'injecteur est à modifier pour la mise en oeuvre de l'invention, ce qui représente une économie de moyens. La solidarisation de l'embout 20 avec le reste de l'injecteur n'est pas modifiée pour un embout selon la présente invention et l'embout selon l'invention reste adaptable sur le reste d'un injecteur selon l'état de la technique. [0024] L'invention concerne enfin un moule comportant une empreinte présentant des alésages, une partie des alésages étant associés respectivement avec un injecteur de 25 matière plastique à l'intérieur de l'empreinte, caractérisé en ce que l'injecteur est tel que précédemment décrit, l'alésage recevant une portion de l'extrémité libre de la buse de l'embout d'injecteur en son intérieur avec un jeu juste suffisant pour assurer une insertion de la paroi externe de la buse dans la paroi interne de l'alésage, de l'air emprisonné à l'intérieur de l'empreinte s'échappant à l'extérieur de l'empreinte par ledit au moins un 30 canal de fuite d'air de chaque injecteur. [0025] Au lieu de modifier le moule comme le proposait l'état de la technique le plus proche illustré par FR-A-2 883 780, ce qui est relativement coûteux, la présente invention propose seulement de modifier une portion de l'injecteur, c'est-à-dire son embout, ce qui 3066950 5 est économique. Un tel injecteur selon l'invention peut s'adapter sur n'importe quel moule de l'état de la technique et ainsi sa généralisation pour toutes sortes de moule ne sera entravée par aucun frein. Pour le moule selon l'invention, il suffit de conserver un jeu juste suffisant pour assurer une insertion de la paroi externe de la buse de l'embout dans la 5 paroi interne de l'alésage respectif prévu dans l'empreinte du moule. [0026] D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'une vue en perspective d'un 10 embout d'un injecteur de matière dans une empreinte d'un moule, l'embout présentant au moins un canal de fuite d'air selon la présente invention, - la figure 2 est une représentation schématique d'une vue en perspective d'un injecteur présentant l'embout de la figure 1, l'injecteur étant conforme à la présente invention, 15 - la figure 3 est une représentation schématique d'une vue en perspective d'un moule d'une pièce en matière plastique injectée, le moule présentant des alésages de passage pour un embout d'injecteur respectif selon la figure 1 ou un injecteur respectif selon la figure 2, le moule étant conforme à la présente invention. [0027] Il est à garder à l'esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont 20 pas limitatives de l'invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l'invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier, les dimensions des différents éléments illustrés ne sont pas représentatives de la réalité. [0028] Dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en 25 combinaison. Quand il est fait référence à une ou des figures spécifiques, ces figures sont à prendre en combinaison avec les autres figures pour la reconnaissance des références numériques désignées. [0029] En se référant à toutes les figures et plus particulièrement à la figure 1, la présente invention concerne un embout 1 d'injecteur comprenant une base 2 portant une 30 buse 3 d'injection d'une matière plastique présentant une paroi externe de forme cylindrique et un passage interne 4 médian longitudinal pour la matière plastique transportée sous un flux d'air et sortant à une extrémité libre 3a de la buse 3 opposée à la base 2. 3066950 6 [0030] Selon l'invention, la paroi externe de la buse 3 présente au moins un canal de fuite 5 d'air dirigeant de l'air en retour du flux de l'extrémité libre 3a de la buse 3 vers la base 2 le long de la paroi externe de la buse 3. Le ou les canaux de fuite 5 d'air présentent une profondeur en retrait par rapport à une circonférence externe de la buse 3 d'injection 5 suffisante pour l'évacuation de l'air sans que de la matière plastique puisse s'écouler par ledit au moins un canal de fuite 5. [0031] Il rentre dans les compétences de l'homme de métier de déterminer cette profondeur devant être suffisante pour l'écoulement d'air mais ne devant pas laisser passer de la matière plastique injectée. Ceci peut être fait compte tenu de la granularité de 10 la matière plastique injectée et de sa viscosité. Le type de matière plastique injectée est ainsi à prendre en considération pour l'estimation d'une profondeur de canal adéquate. [0032] Le ou les canaux de fuite 5 d'air peuvent être d'une profondeur d'au plus 0,3 millimètres. Ceci convient à la plupart des matières plastiques injectées tout en laissant suffisamment passer de l'air alors retenu dans une empreinte 10 d'un moule 9, comme 15 illustré à la figure 3. [0033] Pour simplifier leur fabrication, le ou les canaux de fuite 5 peuvent être chacun sous la forme d'une gorge longitudinale pratiquée sur la paroi externe de la buse 3 formant une facette plane ouverte vers l'extérieur de l'embout 1 en retrait du reste de la paroi externe. Une telle gorge 5 est facilement réalisée par usinage. Le ou les canaux de fuite 5 20 n'ont pas besoin d'être fermés sur toute la longueur mais au contraire peuvent rester ouverts. [0034] Dans une première forme de réalisation préférentielle de l'invention, au moins deux canaux de fuite 5 d'air peuvent être portés par la buse 3 en s'étendant diamétralement opposés sur la paroi externe de la buse 3 centrée sur un axe médian de la 25 buse 3. Cette première forme de réalisation est peu coûteuse et symétrique pour l'évacuation de l'air autour de l'embout 1. [0035] Dans une deuxième forme de réalisation préférentielle de l'invention, au moins quatre canaux de fuite 5 d'air peuvent être portés par la buse 3 en étant espacés de 90° par rapport à l'axe médian de la buse 3. Cette deuxième forme permet une meilleure 30 évacuation de l'air autour de la buse 3 que la première mais requiert la présence, obtenue avantageusement par usinage, d'au moins quatre canaux. 3066950 7 [0036] Pour toutes les formes de réalisation comprenant plusieurs canaux, ces formes de réalisation permettent d'au moins de doubler l'évacuation d'air tout en gardant une profondeur de chaque canal ne permettant pas le passage de matière plastique injectée. Ceci est un avantage sur la forme de réalisation avec un unique canal de fuite 5 d'air pour 5 laquelle la fuite d'air est limitée par les dimensions de l'unique canal devant rester inférieures à celles entraînant une fuite de matière plastique injectée. [0037] La base 2 de l'embout 1 peut être sous forme d'une couronne présentant un rayon plus grand que celui de la buse 3 avec une face de la base 2 supportant la buse 3, la buse 3 et la couronne présentant un axe médian commun. 10 [0038] Pour un meilleur écoulement de l'air au niveau de la base 2 de l'embout 1, la face de la base 2 en vis-à-vis de la buse 3 peut être creusée d'un canal de prolongation 6 radial partant d'un débouché dudit au moins un canal de fuite 5 sur la base 2 et s'étendant jusqu'à une périphérie externe de la base 2 sur cette face en vis-à-vis. Le canal de prolongation 6 est ouvert vers un canal de fuite 5 associé. A la figure 1 ce canal de 15 prolongation 6 est montré sous la forme d'une gouttière de forme arrondie. (la forme arrondie est due à l'outil de fraisage) [0039] En se référant plus particulièrement aux figures 1 et 2, pour la solidarisation de l'embout 1 avec le reste de l'injecteur 8, une face de la base 2 opposée à la face de la base 2 portant la buse 3 peut porter sur sa périphérie un filetage. Cette face peut être 20 associée avec un dispositif comprenant un piston mobile selon l'axe médian de la buse 3 en direction de l'extrémité libre 3a de la buse 3, le dispositif étant non visible sur les figures. Ce piston sert à ouvrir et fermé l'arrivé de la matière plastique à injecter dans la buse 3 puis dans l'empreinte 10 du moule 9. [0040] Les deux faces de la base 2 opposées l'une à l'autre peuvent être reliée par une 25 tranche circulaire portant deux méplats 7 diamétralement opposées par rapport à l'axe médian de la base 2. Ces méplats 7 peuvent servir de zones d'appui pour un outil effectuant le montage sur le reste de l'injecteur 8 ou le démontage de l'embout 1 du reste de l'injecteur 8. [0041] En se référant plus particulièrement à la figure 2, l'invention concerne aussi un 30 injecteur 8 de matière plastique présentant un passage interne 4 pour la matière plastique entraînée par un flux d'air. Cet injecteur 8 comprend un embout 1 d'injecteur tel que précédemment décrit, l'embout 1 étant solidarisé de manière amovible à une extrémité 8a de l'injecteur 8 pour le prolonger vers l'empreinte 10 du moule 9. 3066950 8 [0042] En se référant plus particulièrement à la figure 3, l'invention concerne enfin un moule 9 comportant une empreinte 10 présentant des alésages 11. Une partie des alésages 11 peuvent être associés respectivement avec un injecteur 8 de matière plastique à l'intérieur de l'empreinte 10, l'injecteur 8 étant tel que précédemment décrit. 5 [0043] Chaque alésage 11 reçoit une portion de l'extrémité libre 3a de la buse 3 de l'embout 1 d'injecteur en son intérieur avec un jeu juste suffisant pour assurer une insertion de la paroi externe de la buse 3 dans la paroi interne de l'alésage. L'air emprisonné à l'intérieur de l'empreinte 10 s'échappe alors à l'extérieur de l'empreinte 10 par le ou les canaux de fuite 5 d'air de chaque injecteur 8. 10 [0044] Comme autre(s) alésage(s), il peut y avoir un ou des alésages recevant respectivement un filtre cylindrique dans la paroi du moule 9, ce ou ces filtres servant aussi à l'évacuation de l'air retenu dans l'empreinte 10 du moule 9. [0045] A la figure 3, le moule 9 est destiné à réaliser un modèle en matière plastique, plus précisément en polystyrène, servant comme modèle perdu pour la fabrication d'une 15 culasse de véhicule automobile, ce qui n'est pas limitatif. [0046] L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'a titre d'exemples. REVENDICATIONS1. Embout (1) d'injecteur comprenant une base (2) portant une buse (3) d'injection d'une matière plastique présentant une paroi externe de forme cylindrique et un passage interne (4) médian longitudinal pour la matière plastique transportée sous un flux d'air et sortant à une extrémité libre (3a) de la buse (3) opposée à la base (2), caractérisé en ce que la paroi externe de la buse (3) présente au moins un canal de fuite (5) d'air dirigeant l'air en retour du flux de l'extrémité libre (3a) de la buse (3) vers la base (2) le long de la paroi externe de la buse (3), ledit au moins un canal de fuite (5) d'air étant d'une profondeur en retrait par rapport à une circonférence externe de la buse (3) d'injection suffisante pour l'évacuation de l'air sans que de la matière plastique puisse s'écouler par ledit au moins un canal de fuite (5). 2. Embout (1) d'injecteur selon la revendication précédente, dans lequel ledit au moins un canal de fuite (5) d'air est d'une profondeur d'au plus 0,3 millimètres. 3. Embout (1) d'injecteur selon la revendication précédente, dans lequel ledit au moins un canal de fuite (5) est une gorge longitudinale pratiquée sur la paroi externe de la buse (3) formant une facette plane en retrait du reste de la paroi externe. 4. Embout (1) d'injecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins deux canaux de fuite (5) d'air sont portés par la buse (3) en s'étendant diamétralement opposés sur la paroi externe de la buse (3) centrée sur un axe médian de la buse (3). 5. Embout (1) d'injecteur selon la revendication 4, dans lequel au moins quatre canaux de fuite (5) d'air sont portés par la buse (3) en étant espacés de 90° par rapport à l'axe médian de la buse (3). 6. Embout (1) d'injecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la base (2) est sous forme d'une couronne présentant un rayon plus grand que celui de la buse (3) avec une face de la base (2) supportant la buse (3), la buse (3) et la couronne présentant un axe médian commun. 7. Embout (1) d'injecteur selon la revendication 6, dans lequel la base (2) est creusée d'un canal de prolongation (6) radial partant d'un débouché dudit au moins un canal de fuite (5) sur la base (2) et s'étendant jusqu'à une périphérie externe de la base (2). 3066950 10 8. Embout (1) d'injecteur selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, dans lequel une face de la base (2) opposée à la face de la base (2) portant la buse (3) porte sur sa périphérie un filetage et est associée avec un dispositif comprenant un piston mobile selon l'axe médian de la buse (3) en direction de l'extrémité libre (3a) de la 5 buse (3), les deux faces de la base (2) étant reliées par une tranche circulaire portant deux méplats (7) diamétralement opposées par rapport à l'axe médian de la base (2). 9. Injecteur (8) de matière plastique présentant un passage interne (4) pour la matière plastique entraînée par un flux d'air, caractérisé en ce qu'il comprend un embout (1) d'injecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'embout (1) étant 10 solidarisé de manière amovible à une extrémité (8a) de l'injecteur (8). 10. Moule (9) comportant une empreinte (10) présentant des alésages (11), une partie des alésages (11) étant associés respectivement avec un injecteur (8) de matière plastique à l'intérieur de l'empreinte (10), caractérisé en ce que l'injecteur (8) est selon la revendication précédente, l'alésage (11) recevant une portion de l'extrémité libre 15 (3a) de la buse (3) de l'embout (1) d'injecteur en son intérieur avec un jeu juste suffisant pour assurer une insertion de la paroi externe de la buse (3) dans la paroi interne de l'alésage (8), de l'air emprisonné à l'intérieur de l'empreinte (10) s'échappant à l'extérieur de l'empreinte (10) par ledit au moins un canal de fuite (5) d'air de chaque injecteur (8). 20