Buse pour machine à mouler une matière plastique par injection
Cette invention est relative aux machines à mouler par injection des matières thermoplastiques et thermo- durcissables, et concerne plus particulièrement les buses ou sorties pour de telles machines.
Dans les procédés Ide moulage par injection connus jusqu'à présent, des matériaux qui ont été amemés à un état plastique approprié par chauffage sont forcés à haute pression d'un cylindre d'injection à travers une buse montée à l'extrémité dudit cylindre. La géométrie interne de telles buses était telle, que chacune fournissait un passage diminuant de section de l'extrémité intérieure de la buse à un petit orifice de sortie.
Les buses utilisées jusqu'à présent présentent des surfaces internes coniques droites et par suite présentent le désavantage que le maté- riau tend à adhérer à la paroi interne de la buse, ce qui a pour résultat que l'écoulement du matériau dans la région de la paroi ou surface est ralenti par les forces de frottement agissant sur passant par le centre de la buse s'écoule avec une vitesse accrue grâce au fait qu'il n'est pas en contact avec ladite paroi ou surface interne. En outre, lorsque des buses présentant des surfaces internes coniques sont utilisées pour l'extrusion de matériaux thermodurcissables, des couches continuant à se former sur ladite paroi interne augmentent graduellement jusqu'à ce que finalement l'orifice de sortie soit entièrement bouché.
Le but principal de l'invention est de réaliser une buse dans l'laquelle l'inconvénient indiqué ci-dessus soit éliminé.
Conformémentàlaprésenteinventiom,unebuse des tinée à tre appliquée à une machine de moulage par injection est caractérisée par un passage de décharge allant d'une extrémité interne à un orifice de sortie de diamètre plus petit, la paroi délimitant ce passage étant une surface incurvée convexe.
Afin de mieux faire comprendre l'invention, on se référera, maintenant au dessin ci-joint qui représente fi. titre d'exemple une forme d'exécution préférée de la buse.
Se référant maintenant au dessin, 10 désigne de ma nière générale une buse destinée à une machine à mou ler par injection. Cette buse 10 présente une partie filetée 11 par laquelle alle peut tre vissée dans l'extrémité de décharge d'un cylindre d'injection mais cette partie de la buse peut évidemment tre agencée autrement suivant la manière dont la connexion avec le cylindre doit tre effectuée.
La buse est pourvue d'un passage de décharge 12 menant d'une extrémité interne à un orifice de sortie 14 de diamètre plus petit, la paroi 15 délimitamt ledit pas- sage 12 étant convexe. On a trouvé que le contre à partir duquel le rayon R dlu, profil axial de la paroi 15 doit tre raporté,doitsetrouver,ainsiquel'indiquele dessin, dans un plan Inolrmal à l'axe, placé en avant du plan parallèle tangent à l'orifice de sortie 14 de la buse.
Si le rayon était reporté d'un point disposé dans un, plan transversal situé entre les extrémités de ta buse, alors l'ofificedesortie 14 lui-mme aurait un'diamètre plus grand que celui de la partie d'alésage ou ide passage de la buse qui le précède immédiatement, et oeci aurait pour résultat que l'action de lavage à l'extrémité de sortie de la buse. serait diminuée et qu'ainsi l'efficacité de la buse serait considérablement réduite.
On a également trouvé que les meilleurs résultats sont obtenus lorsque le demi-angle au sommet du cône, sous-tendant la surface convexe, est compris entre 200 et 250. Si l'angle est plus grand que celui qui vient d'tre indiqué, alos la pression nécessaire pour pousser la matière plastique à bravent la buse sera plus grande, tandis que si l'angle a une valeur plus petite que ce31età, alors le résultat sera un aplatissement de la courbe qui se rapprochera d'une forme conique, entraînant les désavantages correspon dants.
Lorsqu'une buse de'la. forme représentée est utilisée la force d'injection agissant sur le matériau pour provoquer son écoulement à travers la buse, cette force étant indiquée en A, se décomposera en une force B agissant sur la paroi ou surface interne 15 et en une force
C qui est tangentielle à ladite paroi ou surface en tout point de la surface de celle-ci.
L'effet de la force C est de déplacer le matériau M en l'écartant, de la surface 15 pour l'amener vers le cen- tre de la buse à une position telle que celle indiquée en
D. Ce déplacement écartant le matériau de la paroi ou surface interne de la buse a un effet d'auto-nettoyage ou de lavage qui réduit considérablement la tendance qu'a le matériau d'adhérer à Mite paroi ou surface, la force de frottement variant en fonction de la courbure de la paroi ou surface 15.
L'amélioration du fonctionnement résultant de l'em- ploi d'une buse du genre de celle décrite ci-dessus s'ap- plique à tous les matériaux thermoplastiques et à tous les matériaux thermodurcissables, y compris le caoutchouc.
Nozzle for plastic injection molding machine
This invention relates to injection molding machines for thermoplastic and thermosetting materials, and more particularly relates to nozzles or outlets for such machines.
In the injection molding processes known heretofore, materials which have been brought to a suitable plastic state by heating are forced at high pressure from an injection cylinder through a nozzle mounted at the end of said cylinder. The internal geometry of such nozzles was such that each provided a passage decreasing in section from the inner end of the nozzle to a small outlet.
The nozzles heretofore used have tapered straight internal surfaces and hence have the disadvantage that the material tends to adhere to the internal wall of the nozzle, resulting in the flow of material in the region of the nozzle. the wall or surface is slowed down by the frictional forces acting on passing through the center of the nozzle flowing with increased speed due to the fact that it is not in contact with said wall or internal surface. Further, when nozzles having tapered internal surfaces are used for the extrusion of thermosetting materials, layers continuing to form on said internal wall gradually increase until finally the outlet is completely plugged.
The main object of the invention is to provide a nozzle in which the drawback indicated above is eliminated.
According to the present invention, a nozzle to be applied to an injection molding machine is characterized by a discharge passage going from an internal end to an outlet of smaller diameter, the wall delimiting this passage being a convex curved surface.
In order to better understand the invention, reference will now be made to the accompanying drawing which represents fi. by way of example a preferred embodiment of the nozzle.
Referring now to the drawing, 10 generally denotes a nozzle for an injection molding machine. This nozzle 10 has a threaded part 11 through which it can be screwed into the discharge end of an injection cylinder, but this part of the nozzle can obviously be arranged differently depending on the way in which the connection with the cylinder is to be made. .
The nozzle is provided with a discharge passage 12 leading from an inner end to an outlet port 14 of smaller diameter, the wall 15 delimiting said passage 12 being convex. It has been found that the counter from which the radius R dlu, axial profile of the wall 15 must be reported, must find, as well as the drawing, in a plane not equal to the axis, placed in front of the plane parallel tangent to the nozzle outlet 14.
If the radius were transferred from a point disposed in a transverse plane situated between the ends of the nozzle, then the outlet ofifecie 14 itself would have a larger diameter than that of the bore portion or the passage of the nozzle. nozzle immediately preceding it, and this would result in the washing action at the outlet end of the nozzle. would be reduced and thus the efficiency of the nozzle would be considerably reduced.
It has also been found that the best results are obtained when the half-angle at the apex of the cone, underlying the convex surface, is between 200 and 250. If the angle is greater than that just indicated, alos the pressure necessary to push the plastic to brave the nozzle will be greater, while if the angle has a value smaller than ce31età, then the result will be a flattening of the curve which will approach a conical shape, resulting in the corresponding disadvantages.
When a nozzle de'la. form shown is used the injection force acting on the material to cause its flow through the nozzle, this force being indicated in A, will decompose into a force B acting on the wall or internal surface 15 and into a force
C which is tangential to said wall or surface at any point on the surface thereof.
The effect of the force C is to move the material M away from the surface 15 to bring it towards the center of the nozzle at a position such as that indicated in
D. This movement moving the material away from the inner wall or surface of the nozzle has a self-cleaning or washing effect which greatly reduces the tendency of the material to adhere to the wall or surface, the frictional force. varying according to the curvature of the wall or surface 15.
The improvement in operation resulting from the use of a nozzle of the kind described above applies to all thermoplastic materials and to all thermosetting materials, including rubber.