Dispositif obturateur de buse d'une presse à mouler par injection
Dans le moulage par injection de polymères très fluides à l'état fondu, de polyamides par exemple, il est nécessaire de munir la buse de la presse d'injection d'un dispositif obturateur destiné à s'opposer à l'écoulement spontané de la matière pendant la période d'ouverture de la presse. Cet écoulement provoque en effet des pertes de matière, compromet la régularité du remplissage du moule et amène des perturbations dans la cadence de moulage (injection difficile, nettoyage du nez de la buse, etc.).
Diverses solutions ont été apportées à ce problème d'obturation. On a proposé par exemple des obturateurs à pointeau, le pointeau obturant l'orifice de sortie de la buse étant solidaire d'un piston mû par la pression de la matière elle-mme lors de l'injection. On a proposé également des obturateurs à robinet constitués par un robinet à boisseau cylindrique ou conique à manoeuvre manuelle ou automatique. Un obturateur couramment utilisé est robtura- teur à clapet dans lequel l'ouverture du clapet est provoquée par l'appui du pot d'injection sur le moule.
Tous ces dispositifs présentent un inconvénient commun: après fermeture de l'obturateur, c'est-à-dire après l'injection, le canal terminal de la buse situé après l'obturateur ou le canal axial de l'obturateur lui-mme dans le cas d'un dispositif à clapet, contiennent du polymère fondu qui risque de s'écouler, soit sur la face antérieure de la buse, soit dans le moule au moment où celui-ci est remis en place pour l'injection suivante.
La matière qui s'écoule ainsi peut se solidifier intempestivement et provoquer, soit un dépôt sur le nez de la buse, soit un bouchage des canaux d'injection du moule lui-mme, soit encore, en se solidifiant dans le moule avant l'injection proprement dite, compromettre l'homogénéité de la pièce moulée.
Le défaut cité ci-dessus est particulièrement important dans le cas de moulage sans carotte. (La carotte est la matière solidifiée provenant du canal d'injection compris entre la buse et l'empreinte mme du moule.) Dans ce cas, en effet, l'écoulement prématuré du polymère fondu a lieu directement dans le moule lui-mme et cette portion de polymère fait donc obligatoirement partie intégrante de la pièce terminée.
Actuellement, on s'oriente de plus en plus vers le moulage sans carotte, cela notamment dans le but d'une économie de matière. L'élimination de l'inconvénient que constitue la présence de polymère fondu dans le canal terminal de la buse ou du clapet est donc très importante dans tous les cas et devient primordiale dans le cas particulier de moulage sans carotte.
La présente invention a pour objet un dispositif obturateur de buse d'une presse à mouler par injection avec pot mobile, permettant d'éliminer entre deux injections, la présence de polymère fondu dans le canal du clapet, obturateur de buse.
Le dispositif obturateur faisant l'objet de la présente invention comprend un clapet mobile coulissant dans ladite buse et présentant des conduits d'amenée et un canal d'éjection de la matière à injecter dans le moule. Ce dispositif est caractérisé par le fait qu'il présente un piston fixe par rapport au pot d'injection et relié élastiquement audit clapet, ledit piston permettant, lorsque les conduits du clapet sont obturés au cours du déplacement relatif dudit clapet par rapport à la buse, de créer une dépression en amont du canal d'éjection du clapet.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution préférée du dispositif selon l'invention.
La fig. 1 représente la buse d'une presse à mouler par injection, munie de ladite forme d'exécution du dispositif obturateur en position d'injection;
la fig. 2 représente le mme dispositif en fin d'injection alors que la buse s'est séparée d'avec le moule, le clapet étant toujours au contact du moule;
et la fig. 3 montre ce mme dispositif lorsque le clapet à son tour s'est séparé d'avec le moule.
Le dispositif d'injection de ladite presse à mouler est constitué par un pot d'injection 1, une buse 2 solidaire dudit pot et une torpille de fusion 3. Ladite forme d'exécution du dispositif obturateur est constituée par un clapet 4 logé axialement dans la buse, comportant des conduits 5 pour l'amenée de la matière à injecter 6 circulant entre la torpille 3 d'une part, le pot d'injection 1 et la buse 2 d'autre part et pouvant pendant la période d'injection venir s'appliquer contre le moule 7 par son extrémité libre.
Ce clapet, formé de deux cylindres coaxiaux reliés par un tronc de cône 4a formant butée sur la paroi interne de la buse, est relié élastiquement par un empilement de rondelles à ressort 8 à un piston cylindrique 9 dont la tte 9a prend appui au fond d'un logement ménagé dans ladite torpille de fusion 3 et dont l'extrémité libre du corps coulisse axialement à l'intérieur du clapet 4.
L'ouverture du dispositif obturateur se fait de la manière suivante: la mise en appui du pot d'injection 1 sur le moule 6 par l'entremise de la buse 2 provoque l'ouverture du dispositif, du fait que les conduits 5 du clapet 4 se trouvent alors dégagés et autorisent la libre circulation de la matière fondue 6 dans le canal axial d'éjection du clapet 4 et dans le moule 7.
En suivant les différents mouvements dans l'ordre chronologique, l'obturation du dispositif après injection s'opère alors comme suit:
Le piston d'injection, non représenté, commence son retour en arrière, ce qui relâche la pression exercée sur le pot d'injection 1 par l'intermédiaire de la matière plastique à injecter.
Le pot d'injection 1 est alors, sous l'effet de ressorts non représentés, rappelé à sa position de retrait et, pendant le début de cette course, seul le clapet 4 reste momentanément en contact avec le moule 7.
Pendant le mouvement relatif du clapet 4 par rapport à la buse 2, il se produit tout d'abord une obturation des conduits 5 de ce clapet. Ces conduits étant obturés par la buse 2, le pot d'injection 1 poursuit son mouvement de recul, le clapet 4 restant en contact avec le moule 7 sous l'effet du ressort 8, ce qui a pour effet de créer une dépression dans une chambre d'aspiration 10 située en amont du canal axial d'éjection du clapet 4.
Le pot poursuivant son recul et entraînant alors le clapet 4, le contact cesse finalement entre ce clapet et le moule 7, provoquant ainsi dans la chambre 10 une aspiration de la matière fondue se trouvant encore dans le canal axial d'éjection du clapet 4.
Ce canal est donc vidé de polymère fondu entre deux injections et il n'y a par conséquent aucun risque d'écoulement de polymère dans le moule.
Le dispositif décrit convient particulièrement bien pour le moulage par injection de matières thermoplastiques fondues de grande fluidité, notamment les polyoléfines et les polycondensats tels que les polyamides.