Brevet FR3123820A1 — publié le 20221216

L’invention concerne un système d’injection thermoplastique comprenant - au moins un caisson (1) ; - au moins une empreinte (2) configurée pour être fixée au caisson (1) ; - au moins un système de fixation (7) de ladite empreinte (2) sur ledit caisson (1), caractérisé en ce que le système de fixation (7) comporte des éléments vissables (7.1, 7.2, 7.5) avec d’une part une rondelle imperdable (7.4) ou une tête ou un épaulement, en contact avec, d’autre part une rondelle anti-matage (7.3). L’invention concerne en outre un système de fixation (7) pour un tel système d’injection. Fig. 1 SYSTEME D’INJECTION THERMOPLASTIQUE A RONDELLE ANTI-MATAGE, ET SYSTEME DE FIXATION D’UN TEL SYSTEME D’INJECTION L’invention se rapporte au domaine des systèmes d’injection thermoplastique en particulier du type PMP (« Plastic injection Molding Process » en langue anglaise). L’invention se rapporte plus particulièrement à l’injection de strates en polystyrène expansé. Dans ce domaine, il est connu de proposer des systèmes d’injection basés sur des empreintes encastrées dans un caisson étanche formant un moule thermoplastique. Malheureusement, des différences de dilatation et les chocs thermiques du système entrainent des fissurations rapides des empreintes en raison du système de fixation rigide des empreintes. En outre, la fermeture des empreintes passe par l’ensemble du caisson et est de ce fait hyperstatique au vu du nombre d’empreintes pouvant aller jusqu’à 6 pour une machine électrique par exemple. Ainsi, un premier objectif de la présente invention est de proposer un système d’injection à empreinte séparée du caisson comportant un système de fixation des empreintes permettant d’assurer leur fermeture sans que le caisson interfère dans leur centrage, tout en supprimant les contraintes techniques liées à la dilatation des matériaux. Un deuxième objectif est de limiter la compression subie par les empreintes pour en limiter les détériorations. Pour atteindre ces objectifs, l’invention propose un système d’injection thermoplastique comprenant - au moins un caisson ; - au moins une empreinte configurée pour être fixée audit caisson ; - au moins un système de fixation de ladite empreinte sur ledit caisson, caractérisé en ce que le système de fixation comporte des éléments vissables avec d’une part une rondelle imperdable ou une tête ou un épaulement, en contact avec, d’autre part une rondelle anti-matage. Avantageusement, le système de fixation permet de protéger l’empreinte et d’éviter les matages, en reportant les contraintes mécaniques sur la rondelle anti-matage. Selon une variante, le système de fixation comporte un insert épaulé dans lequel est fixé un goujon sans tête entouré par la rondelle anti-matage, le goujon sans tête recevant une vis de fixation qui est de préférence en appui sur la rondelle imperdable. Cela permet d’avoir un exemple simplifié de système de fixation. Selon une variante, le système d’injection comporte au moins un logement de joint torique entre ladite empreinte et ledit caisson, le système de fixation comprenant au moins un joint torique dans ledit logement, et système de fixation autorisant un jeu vertical entre l’empreinte et le caisson en contact sans compression, ledit jeu vertical étant reporté entre ladite rondelle anti-matage et ladite rondelle imperdable ou tête ou épaulement, en contact en compression. Cela permet d’avoir une contre réaction sur le joint torique, et de limiter les contraintes mécaniques sur l’empreinte, et d’avoir une bonne étanchéité du système d’injection. Selon une variante, le jeu vertical est d’environ 1 mm. Cette épaisseur est pleinement adaptée aux empreintes de fabrication de pièces de véhicule automobile. Selon une variante, le système d’injection comporte un jeu latéral entre le système de fixation et l’empreinte. Cela permet de s’adapter aux dilatations des empreintes dans le caisson. Selon une variante, le jeu latéral est d’environ 0,5mm. Cette épaisseur est pleinement adaptée aux empreintes de fabrication de pièces de véhicule automobile. Selon une variante, le système d’injection comporte au moins un moyen de centrage de caissons entre eux, étant de préférence un premier goujon de centrage associé à une première bague de centrage. Cela permet de réaliser un centrage des caissons entre eux, et d’avoir une mise en correspondance du moule. Selon une variante, le système d’injection comporte au moins un moyen de centrage d’empreintes entre elles, étant de préférence un deuxième goujon de centrage associé à une deuxième bague de centrage. De préférence, le système d’injection configuré pour fabriquer une pièce pour véhicule automobile. L’invention porte en outre sur un système de fixation pour un système d’injection thermoplastique comprenant au moins un caisson et au moins une empreinte configurée pour être fixée audit caisson, le système de fixation comprenant - des éléments vissables avec d’une part une rondelle imperdable ou une tête ou un épaulement, en contact avec, d’autre part une rondelle anti-matage ; - au moins un joint torique à disposer entre l’empreinte et le caisson. L’invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées illustrant des variantes de l’invention, dans lesquelles : - illustre schématiquement un système d’injection thermoplastique selon un premier mode de réalisation, où le caisson est fermé sans compression ; - illustre schématiquement le système d’injection de la , où le caisson est fermé et en compression ; - illustre schématiquement un système d’injection thermoplastique selon un deuxième mode de réalisation ; et - illustre schématiquement le système d’injection de la dans son environnement. L’invention concerne un système d’injection thermoplastique, en particulier du type PMP (« Plastic injection Molding Process » en langue anglaise). L’invention se rapporte plus particulièrement à l’injection de strates en polystyrène expansé, davantage particulièrement pour des pièces techniques automobiles. Le principe de l’invention est basé notamment sur la libération des contraintes dans un moule d’injection PMP. Les différents éléments employés peuvent composer un ensemble indissociable. Le système d’injection comprend au moins un caisson 1, en particulier deux caissons 1, 1’ à disposer l’un vis-à-vis de l’autre pour injecter le polymère entre les caissons 1, 1’. Le caisson 1 est utilisé pour apporter de la rigidité au système d’injection sur un ou deux côtés. Le système d’injection comprend en outre au moins une empreinte 2 configurée pour être fixée au caisson. En particulier, le système d’injection comprend deux empreintes 2, 2’, chacune fixée à un caisson 1, 1’. L’empreinte 2 sert à donner la forme au polymère injecté. Aux fins de fixation, le système d’injection comprend en outre au moins un système de fixation 7 de ladite empreinte 2, 2’ sur ledit caisson 1, 1’. Selon l’invention, le système de fixation 7 comporte des éléments vissables avec d’une part une rondelle imperdable 7.4 ou une tête ou un épaulement, en contact avec, d’autre part une rondelle anti-matage 7.3. Avantageusement, le système de fixation 7 permet de protéger l’empreinte 2, et d’éviter les matages, en reportant les contraintes mécaniques sur la rondelle anti-matage 7.3. En particulier, le système de fixation 7 comporte un insert épaulé 7.1 dans lequel est fixé un goujon sans tête 7.2 entouré par la rondelle anti-matage 7.3, le goujon sans tête 7.2 recevant une vis de fixation 7.5. La vis 7.5 peut être une vis M6 en acier inoxydable. La vis de fixation 7.5 est en appui sur la rondelle imperdable 7.4. La rondelle anti-matage 7.3 peut être entre l’empreinte 2 et la rondelle imperdable 7.4 comme peuvent l’illustrer les figures 1 à 3. Dans un autre mode de réalisation, on peut envisager des éléments vissables ayant moins de pièces, par exemple une vis en lieu et place de l’ensemble (7.2, 7.5) sur les figures 1 et 2. En outre, on peut envisager d’utiliser une tête de vis ou un épaulement par exemple de vis ou goujon, alternativement à ou en combinaison de la rondelle imperdable 7.4. Par exemple, une tête de vis peut être envisagée en lieu et place de l’ensemble (7.4, 7.5) sur les figures 1 et 2. De préférence, le système d’injection comporte au moins un logement L de joint torique entre l’empreinte 2 et le caisson 1. Ainsi, le système de fixation 7 comporte au moins un joint torique 8 dans ledit logement L. Le joint torique 8 permet d’assurer une étanchéité et de préférence une résistance mécanique comme détaillé plus bas. En particulier, le logement de joint L est ménagé dans le caisson 1. Avantageusement, cela permet de ne pas fragiliser l’empreinte 2. Dans la configuration du système d’injection, le système de fixation 1 autorise un jeu J1 (dit « vertical ») entre l’empreinte 2 et le caisson 1 lorsque ceux-ci sont en contact sans compression avec une empreinte 2’ et un caisson 1’ opposés. Lorsque l’empreinte 2 et le caisson 1 sont en contact en compression avec une empreinte 2’ et un caisson 1’ opposés, ledit jeu vertical J1 est reporté entre ladite rondelle anti-matage 7.3 et ladite rondelle imperdable 7.4. En outre, le joint torique 8 est complètement compressé comme l’illustre la . Avantageusement, le joint torique 8 permet de mettre en œuvre une contre-réaction de sorte que la compression n’affecte sensiblement pas l’empreinte 2 qui est alors préservée des détériorations prématurées. En outre, le jeu vertical J1 permet de prendre en compte des dilatations de l’empreinte 2 dans le sens « vertical » c'est-à-dire du caisson 1 vers empreinte 2. De préférence, le jeu vertical J1 est d’environ 1 mm. Cette épaisseur est pleinement adaptée aux empreintes 2 de fabrication de pièces de véhicule automobile. Selon un aspect, le système d’injection comporte un jeu latéral J2 entre le système de fixation 7, en particulier ses éléments vissables (7.1, 7.2, 7.5), et l’empreinte 2. Cela permet de prendre en compte des dilatations de l’empreinte 2 dans le sens latéral. De préférence, le jeu latéral est d’environ 0,5mm. Cette épaisseur est pleinement adaptée aux empreintes 2 de fabrication de pièces de véhicule automobile. Dans une variante préférée, le système d’injection comporte au moins un moyen de centrage de caissons entre eux. En particulier, ledit moyen de centrage comprend un premier goujon de centrage 3 associé à une première bague de centrage 4. Cela permet de réaliser un centrage des caissons entre eux, ainsi qu’une mise en correspondance du moule. De préférence, le premier goujon 3 peut être prévu sur un caisson fixe, tandis que la première bague 4 être prévue sur un caisson mobile correspondant. Dans une variante préférée, le système d’injection comporte au moins un moyen de centrage d’empreintes entre elles. En particulier, ledit moyen de centrage est un deuxième goujon de centrage 5 associé à une deuxième bague de centrage 6. Dans une variante, un ou plusieurs des moyens de centrage décrits précédemment comprend un goujon de forme prismatique associé à une bague de forme correspondante. Le système d’injection thermoplastique selon l’invention est de préférence configuré pour fabriquer une ou plusieurs pièces techniques de véhicule automobile. Cela implique plusieurs spécificités, notamment du point de vue des formes et dimensions, des matériaux et des propriétés physiques et/ou chimiques. A titre d’exemple, un moule est composé d’un caisson 1 côté fixe d’une machine d’injection et d’un caisson 1’ côté mobile. Des empreintes 2, 2’ sont encastrées respectivement dans les caissons 1, 1’. Les empreintes 2 et 2’ sont respectivement fixées à l’aide de vis de fixation sans contrainte 7. La fixation est effectuée à l’aide d’au moins un goujon calibré sans tête 7.2, vissé dans un insert en laiton épaulé 7.1. Une rondelle anti-matage 7.3 sert à protéger l’empreinte 2, pour éviter les matages. Les caissons 1 et 1’ se centrent via les goujons 3 et les bagues 4, permettant la mise en correspondance de l’ensemble du moule. Les empreintes 2 et 2 sont centrées via les goujons 5 et les bagues 6 et fixées par les ensembles de vis 7.1-7.5. Un jeu vertical J1 de 1 mm est ménagé entre l’empreinte 2 et le caisson 1, l’empreinte 2 est alors en appui sur un joint torique 8 sans compression. A ce stade, la rondelle anti-matage 7.3 est en appui sur la rondelle imperdable 7.4 elle-même étant en appui sous la tête de la vis inox 7.5, serrée par exemple au couple de 1 Kg au maximum. Cet appui réactif est causé par la contre réaction du joint torique 8 qui, à ce stade, n’est pas en contrainte. Concernant le fonctionnement de la variante préférée, la finalisation de la fermeture moule entraine la suppression du jeu vertical J1 de 1 mm entre l’empreinte 2 et le caisson 1, assurant ainsi la mise en contact appuyé au niveau du joint de fermeture des empreintes 2, 2’. Le jeu vertical J1 de 1mm se transfère alors entre la rondelle imperdable 7.4 et la rondelle anti-matage 7.3. On note un jeu latéral J2 de dilatation de 0,5 mm entre l’empreinte 2 et le corps du goujon sans tête calibré 7.2 permettant la dilatation des empreintes lors des phases vapeur et refroidissement sans risque de mise en contrainte sur l’ensemble de fixation de la vis 7.2-7.5. A ce stade, le joint torique 8 est sous contrainte et assure l’étanchéité entre l’empreinte 2 et le fond de fosse du caisson 1. L’invention porte en outre sur un système de fixation 7 tel que décrit précédemment en lui-même. En particulier, le système de fixation 7 comprend - des éléments vissables (7.1, 7.2, 7.5) avec d’une part une rondelle imperdable 7.4 ou une tête ou un épaulement, en contact avec, d’autre part une rondelle anti-matage 7.3 ; et - au moins un joint torique 8 à disposer entre l’empreinte 2 et le caisson 1. Système d’injection thermoplastique comprenant - au moins un caisson (1, 1’) ; - au moins une empreinte (2, 2’) configurée pour être fixée audit caisson (1, 1’) ; - au moins un système de fixation (7) de ladite empreinte (2, 2’) sur ledit caisson (1, 1’), caractérisé en ce que le système de fixation (7) comporte des éléments vissables (7.1, 7.2, 7.5) avec d’une part une rondelle imperdable (7.4) ou une tête ou un épaulement, en contact avec, d’autre part une rondelle anti-matage (7.3). Système d’injection thermoplastique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de fixation (7) comporte un insert épaulé (7.1) dans lequel est fixé un goujon sans tête (7.2) entouré par la rondelle anti-matage (7.3), le goujon sans tête (7.2) recevant une vis de fixation (7.5) qui est de préférence en appui sur la rondelle imperdable (7.4). Système d’injection thermoplastique selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce qu’il comporte au moins un logement (L) de joint torique entre ladite empreinte (2, 2’) et ledit caisson (1, 1’), le système de fixation (7) comprenant au moins un joint torique (8) dans ledit logement (L), et le système de fixation (7) autorisant un jeu vertical (J1) entre l’empreinte (2) et le caisson (1) en contact sans compression, ledit jeu vertical (J1) étant reporté entre ladite rondelle anti-matage (7.3) et ladite rondelle imperdable (7.4) ou tête ou épaulement, en contact en compression. Système d’injection thermoplastique selon la revendication 3, caractérisé en ce que le jeu vertical (J1) est de 1mm. Système d’injection thermoplastique selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’il comporte un jeu latéral (J2) entre le système de fixation (7) et l’empreinte (2). Système d’injection thermoplastique selon la revendication 5, caractérisé en ce que le jeu latéral (J2) est de 0,5mm. Système d’injection thermoplastique selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’il comporte au moins un moyen de centrage de caissons entre eux, étant un premier goujon de centrage (3) associé à une première bague de centrage (4). Système d’injection thermoplastique selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comporte au moins un moyen de centrage d’empreintes entre elles, étant un deuxième goujon de centrage (5) associé à une deuxième bague de centrage (6). Système d’injection thermoplastique selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, configuré pour fabriquer une pièce pour véhicule automobile. Système de fixation (7) pour un système d’injection thermoplastique comprenant au moins un caisson (1, 1’) et au moins une empreinte (2, 2’) configurée pour être fixée audit caisson (1, 1’) ; le système de fixation (7) comprenant - des éléments vissables (7.1, 7.2, 7.5) avec d’une part une rondelle imperdable (7.4) ou une tête ou un épaulement, en contact avec, d’autre part une rondelle anti-matage(7.3) ; et - au moins un joint torique (8) à disposer entre l’empreinte (2, 2’) et le caisson (1, 1’).