FR2620953A1 - Modular-type injection nozzle, particularly for injecting plastics - Google Patents

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Abstract

The invention relates to a nozzle for injecting a liquified plastic into a manufacturing mould. The torpedo 6, 7 and the jacket 1, 3 are assembled via the upstream end 20, 21, 24. The material travels via the central path 9, 10, 11, 12. The sealing element 18 is cylindrical. The heating element (resistor) 14 does not touch the internal wall 15 of the jacket 1. It is wound onto the torpedo 6 with a variable and modifiable pitch. Application: production of a modular nozzle, with interchangeable wearing components 3, 7; the variable pitch 16, 17 enables the heat flux to be adapted to the operating conditions; this modular nozzle can be delivered assembled, ready to use.

Description

La présente invention est relative à une buse d'injection d'un type nouveau , du genre de celles qu'on utilise pour injecter des matières plastiques ou analogues. The present invention relates to an injection nozzle of a new type, of the kind used for injecting plastics or the like.

Il est connu d'utiliser , pour l'injection des matières plastiques , une buse à chauffage électrique , dans laquelle la matière reste accumulée entre deux opérations successives . L'élément chauffant est généralement constitué par une résistance électrique disposée sur la paroi interne de la cheminée fixe . Cet élément chauffant est interchangeable
En pratique , on constate que la structure de la buse , et surtout le dimensonnement et la mise en place de l'élément chauffant doivent être adaptés spécifiquement à chaque type de machine . De plus , le jeu des dilatations ne peut généralement pas se développer librement , et l'utilisateur est donc obligé d'effectuer des réglages précis et fréquents.
It is known to use, for the injection of plastics, an electrically heated nozzle, in which the material remains accumulated between two successive operations. The heating element is generally constituted by an electrical resistance arranged on the internal wall of the fixed chimney. This heating element is interchangeable
In practice, it can be seen that the structure of the nozzle, and above all the dimensioning and positioning of the heating element must be adapted specifically to each type of machine. In addition, the expansion game cannot generally develop freely, and the user is therefore obliged to make precise and frequent adjustments.

La présente invention a pour but d'vis ter ces inconvénients , en réalisant une buse d'injection chauffante , présentée sous une forme modulaire , ce qui permet de la livrer prête à l'emploi , et de la monter même après coup , sur un outillage existant déjà
Une buse d'injection modulaire selon l'invention comprend une résistance chauffante logée entre une chemise périphérique fixe et une torpille intérieure mobile , et elle est caractérisée en ce que l'élément chauffant est réalisé avec une structure déformable , tandis qu' il est enroulé sur la torpille , avec laquelle il est en contact , sans toucher la paroi interne de la chemise
Suivant une autre caractéristique de l'invention , la structure déformable de ltelement chauffant permet de l'enrouler , suivant une forme sensiblement hélicoldale à pas variable .tout au long de la torpille.
The object of the present invention is to overcome these drawbacks, by producing a heated injection nozzle, presented in a modular form, which makes it possible to deliver it ready for use, and to mount it even after the fact, on a existing tools
A modular injection nozzle according to the invention comprises a heating resistor housed between a fixed peripheral jacket and a movable inner torpedo, and it is characterized in that the heating element is produced with a deformable structure, while it is rolled up on the torpedo, with which it is in contact, without touching the inner wall of the shirt
According to another characteristic of the invention, the deformable structure of the heating element makes it possible to wind it, in a substantially helical shape with variable pitch. All along the torpedo.

Suivant une autre caractéristique de l'invention , la torpille comporte un joint d'extrémité cylindrique et périphérique , pour assurer son étanchéité de façon coulissante à l'intérieur d'un alésage de la chemise , ce qui laisse librement se développer les dilatations différentielles entre la torpille centrale et la chemise extérieure. According to another characteristic of the invention, the torpedo comprises a cylindrical and peripheral end seal, to ensure its sealing in a sliding manner inside a bore of the jacket, which freely allows the differential expansions to develop between the central torpedo and the outer jacket.

Suivant une autre caractéristique de l'invention , le pas variable de l'élément chauffant le long de la buse , permet de définir la répartition du flux thermique , en fonction des zones froides du moule sur lequel la buse est montée. According to another characteristic of the invention, the variable pitch of the heating element along the nozzle, makes it possible to define the distribution of the heat flux, as a function of the cold zones of the mold on which the nozzle is mounted.

Suivant une autre caractéristique de l'invention , les extrémités de la chemise et de la torpille sont des pièces d'usure interchangeablès
Le dessin annexé , donné à titre d'exemple non limitatif , permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention , et les avantages qu'elle est susceptible de procurer.
According to another characteristic of the invention, the ends of the jacket and of the torpedo are interchangeable wear parts
The appended drawing, given by way of nonlimiting example, will allow a better understanding of the characteristics of the invention, and the advantages which it is likely to provide.

Figure 1 est une coupe longitudinale d'une buse modulaire selon l'invention, en vue éclatée. Figure 1 is a longitudinal section of a modular nozzle according to the invention, in exploded view.

Figure 2 montre une variante assemblée. Figure 2 shows an assembled variant.

Figure 3 est une coupe suivant
III - III ( figure 2).
Figure 3 is a sectional view
III - III (Figure 2).

La buse d'injection représentée sur les figures 1 et 2 comprend une chemise cylindrique 1 sur l'extrémité de laquelle est vissé, par un filetage extérieur 2, un embout d'injection 3. L'embout 3 comporte un orifice terminal d'injection 4 à l'intérieur duquel est engagée l'extrémité conique 5 d'une torpille d'injection. The injection nozzle shown in Figures 1 and 2 comprises a cylindrical jacket 1 on the end of which is screwed, by an external thread 2, an injection nozzle 3. The nozzle 3 has an injection terminal orifice 4 inside which is engaged the conical end 5 of an injection torpedo.

Cette dernière est formée par l'assemblage d'un corps 6 et d'un embout d'extrémité 7. Ce dernier est vissé dans un filetage intérieur 8 prévu à l'extrémité du corps 6.The latter is formed by the assembly of a body 6 and an end fitting 7. The latter is screwed into an internal thread 8 provided at the end of the body 6.

'Le corps 6 de la torpille est traversé dans toute sa longueur par un orifice central d'injection 9. A l'intérieur de l'embout 7 est prévu un canal 10 dont l'extrémité amont débouche sur le perçage central 9, alors que son extrémité aval communique par une ouverture latérale 11 avec la chambre 12 qui, à l'intérieur de l'embout 3, entoure la pointe 5, immédiatement en amont de l'ouverture d'injection 4. 'The body 6 of the torpedo is traversed in its entire length by a central injection orifice 9. Inside the end piece 7 is provided a channel 10 whose upstream end opens onto the central bore 9, while its downstream end communicates through a lateral opening 11 with the chamber 12 which, inside the end piece 3, surrounds the tip 5, immediately upstream of the injection opening 4.

A l'intérieur de la chemise 1 est prévu un espace intermédiaire longitudinal 13 qui entoure la torpille 6, 7. A l'intérieur de cet espace cylindrique annulaire 13,#on place l'enroulement héli~1dal d'une résistance électrique chauffante 14. Cette résistance 14 est réalisée en un matériau déformable qu'on enroule autour de la torpille 6, 7 avec laquelle elle est en contact, jusqu' à son extrémité, c'est-à-dire y compris autour de l'embout 7. Autrement dit, la résistance chauffante 14 est formée sur la périphérie de la torpille 6, 7, si bien qu'il n'est pas en contact avec la paroi externe 15 de la chemise 1. Inside the jacket 1 is provided a longitudinal intermediate space 13 which surrounds the torpedo 6, 7. Inside this annular cylindrical space 13, # place the helical winding ~ 1dal of an electric heating resistor 14 This resistor 14 is made of a deformable material which is wound around the torpedo 6, 7 with which it is in contact, up to its end, that is to say including around the end piece 7. In other words, the heating resistor 14 is formed on the periphery of the torpedo 6, 7, so that it is not in contact with the external wall 15 of the jacket 1.

Par ailleurs, la déformabilité de la résistance 14 permet de l'enrouler sur la torpille 6, 7 suivant le profil d'une hélice dont le pas est a volonté variable. En particulier, cela permet de prévoir dans une zone donnée, un écartement 16 des spires, alors que dans une autre zone on trouve un écartement 17. Cette possiDilité d'adapter le pas de l'hélice a des valeurs différentes tout au long de la torpille, permet en cours de fonctionnement de définir la répartition du flux thermique le long de la buse, en fonction des zones froides du moule sur lequel cette buse est montée. Furthermore, the deformability of the resistor 14 makes it possible to wind it on the torpedo 6, 7 according to the profile of a propeller whose pitch is at will variable. In particular, this makes it possible to provide in a given zone, a spacing 16 of the turns, while in another zone there is a spacing 17. This possibility of adapting the pitch of the propeller to different values throughout the torpedo, allows during operation to define the distribution of heat flow along the nozzle, according to the cold zones of the mold on which this nozzle is mounted.

Suivant une autre particularité, l'étanchéité entre la torpille 6, 7 et la chemise 1, 3 est assurée par un joint coulissant défini par une surface de contact cylindrique Ib coaxiale avec l'axe 19 de 1 'ensemble.  According to another particular feature, the seal between the torpedo 6, 7 and the jacket 1, 3 is ensured by a sliding joint defined by a cylindrical contact surface Ib coaxial with the axis 19 of the assembly.

Enfin, près de son extrémité amont, le corps 6 de la torpille possède une collerette élargie 20 qu'on vient immobiliser dans un logement correspondant de la chemise 1, par serrage sur celle-ci d'une bride d'extrémité 21. On prévoit de préférence pour les vis de serrage 22, une position inversée, c'est-à-dire une position selon laquelle la tête 23 des vis 22, se situe audessous du flasque 24 de la chemise 1, prévu pour le serrage de la bride 21 et pour le montage de l'ensemble de la buse sur une machine d'injection. Finally, near its upstream end, the body 6 of the torpedo has an enlarged flange 20 which is immobilized in a corresponding housing of the jacket 1, by clamping on the latter an end flange 21. It is intended preferably for the tightening screws 22, an inverted position, that is to say a position according to which the head 23 of the screws 22 is located below the flange 24 of the jacket 1, provided for tightening the flange 21 and for mounting the entire nozzle on an injection machine.

Enfin, la zone périphérique de la collerette 20 possède, préférablement un contour polygonal par exemple carré, comme illustré sur la figure 3. Grâce à cette disposition, lorsqu'on engage cette extrémité de la torpille dans le logement circulaire 26 prévu sur le flasque 24, on voit que la surface de portée entre les éléments 20 et 24 se réduit à quatre zones 27, ce qui réduit d'autant l'échauffement et les dilatations auxquels la buse est soumise en fonctionnement. Finally, the peripheral zone of the collar 20 preferably has a polygonal contour, for example square, as illustrated in FIG. 3. Thanks to this arrangement, when this end of the torpedo is engaged in the circular housing 26 provided on the flange 24 , it can be seen that the bearing surface between the elements 20 and 24 is reduced to four zones 27, which correspondingly reduces the heating and the expansions to which the nozzle is subjected in operation.

La structure d'une buse modulaire selon la description qui précède présente de nombreux avantages, en particulier
- le fait de disposer "vers l'avant" la tête 23 des vis 22, permet d'éviter tout démontage de la buse proprement dite lorsqu on veut l'extraire d'une machine, par exemple pour la remplacer par une autre
- il suffit de choisir la longueur 2d de la chemise 1 et du corps Ô de la torpille, pour réaliser une buse adaptable sur tout type de machine tous les autres éléments de la buse restent standard et modulaires, notamment en ce qui concerne les embouts 3 et 7
- 1 'usure en fonctionnement se produisant au niveau de l'extrémité d'injection de la buse, on dispose ici de deux pièces d'usure interchangeables pour les réparations, à savoir, les embouts 3 et 7
- le fait de pouvoir conformer la résistance électrique 14 suivant tout profil voulu permet, comme déjà indiqué, de définir à volonté la répartition du flux thermique le long de la buse
- la chemise 1 n'étant pas en contact avec la résistance 14, il suffit de la réaliser en acier inoxydable avec une paroi intérieure 15 polie miroir pour réduire l'échauffement intempestif et renvoyer les calories
- l'assemblage de la torpille 6, 7 et de la chemise 1 étant réalisé par l'extrémité amont (collerette 20), le joint cylindrique 1 & situé à l'extrémité aval permet aux dilatations de se développer librement tout en conservant l'étanchéité
- la matière plastique à injecter étant chauffée par 1 'extérieur de son cheminement 9, 10, 11, 12 elle coule par le centre de la torpille 6, 7 et ne rencontre pas de perte de charge notable : elle est complètement chauffée et ne fige pas, ceci d'autant plus que la chambre 12 définit un cane de matière qui isole de la partie froide de la pièce ; de ce fait, la buse peut être utilisée pour injecter des matières plastiques de toutes natures.
The structure of a modular nozzle according to the above description has many advantages, in particular
- The fact of having "forwards" the head 23 of the screws 22, makes it possible to avoid any disassembly of the nozzle itself when it is desired to extract it from a machine, for example to replace it with another
- it suffices to choose the length 2d of the jacket 1 and of the body Ô of the torpedo, to produce a nozzle adaptable to any type of machine all the other elements of the nozzle remain standard and modular, in particular as regards the end pieces 3 and 7
- 1 wear in operation occurring at the injection end of the nozzle, there are here two interchangeable wear parts for repairs, namely, the tips 3 and 7
- the fact of being able to conform the electrical resistance 14 according to any desired profile makes it possible, as already indicated, to define at will the distribution of the heat flow along the nozzle
- the jacket 1 not being in contact with the resistor 14, it suffices to make it out of stainless steel with an interior wall 15 mirror polished to reduce the inadvertent heating and return the calories
- The assembly of the torpedo 6, 7 and the jacket 1 being carried out by the upstream end (flange 20), the cylindrical joint 1 & located at the downstream end allows the expansions to develop freely while retaining the sealing
- the plastic material to be injected being heated from the outside of its path 9, 10, 11, 12 it flows through the center of the torpedo 6, 7 and does not encounter any significant pressure drop: it is completely heated and does not freeze not, all the more so since the chamber 12 defines a cane of material which insulates from the cold part of the room; therefore, the nozzle can be used to inject plastics of all kinds.

Compte tenu de ce qui précède, la buse selon l'injection peut être livrée telle quelle, tout assemblée, prête à être montée sur une machine d'injection.  In view of the above, the nozzle according to the injection can be delivered as is, all assembled, ready to be mounted on an injection machine.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1 - Buse d'injection comprenant une résistance chauffante (14) logée entre une chemise périphérique fixe (1) et une torpille intérieure , caractérisée en ce. que l'élément chauffant (14) est réalisé avec une structure déformable , tandis quil est enroulé sur la torpille (6), (7) avec laquelle il est en contact , sans toucher la paroi interne (15) de la chemise (1). 1 - Injection nozzle comprising a heating resistor (14) housed between a fixed peripheral jacket (1) and an inner torpedo, characterized in that. that the heating element (14) is made with a deformable structure, while it is wound on the torpedo (6), (7) with which it is in contact, without touching the internal wall (15) of the jacket (1) . 2 - Buse d'injection suivant la revendication 1 , caractérisée en ce que la structure déformable de 1' élément chauffant (14) permet de l'enrouler , suivant une forme sensiblement hélicoidale à pas variable (16) , (17) tout au long de la torpille (6) , (7) 2 - Injection nozzle according to claim 1, characterized in that the deformable structure of one heating element (14) allows it to be wound, in a substantially helical shape with variable pitch (16), (17) throughout torpedo (6), (7) 3 - Buse d'injection suivant l'une quelconque des revendications précécentes , caractérisée en ce que l'extrémité aval de la chemise (1) est munie d'un filetage (2) pour y visser un embout rapporté et interchangeable (3). 3 - Injection nozzle according to any one of the preceding claims, characterized in that the downstream end of the jacket (1) is provided with a thread (2) for screwing there an insert and interchangeable tip (3). 4 - Buse d'injection suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisée en ce que la torpille comporte un joint d'extrémité cylindrique et périphérique (18) , pour assurer son étanchéité de fa çon coulissante à l'intérieur d'un alésage de l'embout (3) de la chemise , ce qui laisse librement se développer les dilatations différentielles entre la torpille centrale (6) (7) , et la chemise extérieure (1) , (3). 4 - Injection nozzle according to any one of the preceding claims, characterized in that the torpedo has a cylindrical and peripheral end seal (18), to ensure its sealing in a sliding manner inside a bore of the end piece (3) of the liner, which allows the differential expansions between the central torpedo (6) (7) and the outer liner (1), (3) to develop freely. 5 - Buse d'injection suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisée en ce que le pas variable (16) , (17) de l'élément chauffant (14) tout au long de la buse , permet de définir la répartition du flux thermique , en fonction des. zones froides du moule sur lequel la buse est montée. 5 - Injection nozzle according to any one of the preceding claims, characterized in that the variable pitch (16), (17) of the heating element (14) all along the nozzle, makes it possible to define the distribution of the heat flux, depending on. cold zones of the mold on which the nozzle is mounted. 6 -Buse d'injection suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisée en ce que l'extrémité de la torpille est une pièce d'usure interchangeable , constituée par un embout (7) vissé sur le corps (6) de la torpille. 6 -Injection nozzle according to any one of the preceding claims, characterized in that the end of the torpedo is an interchangeable wearing part, constituted by a nozzle (7) screwed onto the body (6) of the torpedo . 7 - Buse d'injection suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisée en ce que le corps (6) de la torpille est traversé dans toute sa longueur par un orifice central d'injection (9) , tandis qu'à l'intérieur de l'embout (7) est prévu un canal (10) , dont l'ex- trémité amont débouche sur le perçage central (9) , alors que son extrémité aval communique ,par une ouverture latérale (11) avec la chambre (12) qui , à l'intérieur de l'embout (3) entoure la pointe (5) immédiatement en amont de l'ouverture d'injection (4). 7 - Injection nozzle according to any one of the preceding claims, characterized in that the body (6) of the torpedo is traversed throughout its length by a central injection orifice (9), while at inside the end piece (7) is provided a channel (10), the upstream end of which opens onto the central bore (9), while its downstream end communicates, through a lateral opening (11) with the chamber ( 12) which, inside the end piece (3) surrounds the tip (5) immediately upstream of the injection opening (4). - Buse d'injection suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la collerette (20) possède un contour polygonal définissant localement des zones (27) pour son contact avec la paroi du logement circulaire (26) prévu pour la recevoir dans le flasque amont (24) de la chemise (1).  - Injection nozzle according to any one of the preceding claims, characterized in that the collar (20) has a polygonal contour locally defining zones (27) for its contact with the wall of the circular housing (26) intended to receive it in the upstream flange (24) of the jacket (1).
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