FR2837738A1

FR2837738A1 - Heated injection nozzle used for pressure injection molding, also includes recovery circuit for injection molding material leaking past valve rod seal

Info

Publication number: FR2837738A1
Application number: FR0204002A
Authority: FR
Inventors: Marc Moret; Daniel Girard; Bernard Pavageau
Original assignee: ATLANCIM INGENIERIE
Current assignee: ATLANCIM INGENIERIE
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2003-10-03
Anticipated expiration: 2022-03-29
Also published as: FR2837738B1

Abstract

Upstream of the connecting zone between the feed channel (3) and the nozzle (4), a ring seal (8) guides the valve rod (5). An annular decompression chamber (9) discharges molding material which has leaked between the rod and seal. Its radial penetration (10) takes the material to a recovery circuit (11). Free operation of the valve rod is assured, both when opening and closing the nozzle. The recovery circuit includes annular decompression chambers (11A, 11C) which are concentric about the rod axis and connected by a radial passage (11B). The external annular chamber (11C) is connected to a general recovery circuit (11D). The nozzle body extends beyond the connection zone (7) to the feed channel (3) for injection material, to house the ring seal and the annular decompression chambers. There is a connection (12) to the recovery circuit, for a pressurized cleaning fluid. The rod is moved axially by an actuator (13), and can be disconnected from it for maintenance. Several nozzles are connected to the feed channel and to the recovery circuit (11). The corresponding pressure injection mold is also claimed. The injection unit is integral to the mold walls.

Description

Dispositif d'injection sous pression de matière de moulage et moule d'injection équipé d'un tel dispositif d'injection La présente invention concerne un dispositif d'injection sous pression de matière de moulage, notamment de matière plastique, dans un moule de fabrication de pièces injectées, ce dispositif comportant au moins un canal chauffé d'alimentation de matière d'injection raccordé à au moins une buse chauffée d'injection du type à broche d'obturation mobile axialement, cette buse étant couplable à un point d'injection du moule ainsi qu'un moule d'injection équipé d'un tel dispositif d'injection. The present invention relates to a device for pressure injection of molding material, in particular plastic material, into a manufacturing mold. of injected parts, this device comprising at least one heated injection material supply channel connected to at least one heated injection nozzle of the axially movable shutter pin type, this nozzle being couplable at an injection point of the mold and an injection mold equipped with such an injection device.

Les dispositifs d'injection du type mentionné ci-dessus, encore appelés "bloc chaud", sont généralement intégrés dans les parois d'un moule d'injection au moment de la fabrication de ce dernier. Ils ont pour fonction d'assurer un maintien à température de la matière de moulage lors de son transfert sous pression entre une unité d'injection, type à vis bien connue à ceux versés dans cet art, et un point d'injection du moule. De tels dispositifs sont pourvus de buses dont la tête est raccordable à un point Injection devices of the type mentioned above, also called "hot block", are generally integrated into the walls of an injection mold at the time of manufacture of the latter. Their function is to maintain the molding material at temperature during its transfer under pressure between an injection unit, a screw type well known to those skilled in this art, and a mold injection point. Such devices are provided with nozzles the head of which is connectable at one point

d'injection du moule. Cette tête de buse est obturable au moyen d'une broche mobile axialement à l'intérieur du corps de buse. Cette broche est généralement guidée en déplacement par une bague d'étanchéité entourant le corps de broche. On constate toutefois, sous l'effet de la pression (1000 bars) et de la température (240 C) de la matière de moulage, des fuites de matière entre bague et broche qui provoquent dans le temps un grippage de la broche dû à une remontée de la matière de fuite dans le conduit de buse. Il en résulte l'obligation de procéder à des opérations de maintenance et d'entretien longues et onéreuses. mold injection. This nozzle head is closable by means of a spindle movable axially inside the nozzle body. This spindle is generally guided in movement by a sealing ring surrounding the spindle body. However, under the effect of the pressure (1000 bars) and the temperature (240 C) of the molding material, there is leakage of material between the ring and the spindle which over time causes the spindle to seize due to a rising leakage material in the nozzle duct. This results in the obligation to carry out long and expensive maintenance and servicing operations.

Un but de la présente invention est de proposer un dispositif d'injection dont la conception permet de canaliser les fuites de matière lorsqu'elles se produisent en vue d'éviter tout endommagement du fonctionnement de la broche d'obturation. An object of the present invention is to provide an injection device whose design makes it possible to channel material leaks when they occur in order to avoid any damage to the operation of the shutter pin.

Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif d'injection du type précité dont la conception permet d'évacuer sans gêne les résidus de matière issus de fuite tout en assurant une décompression progressive de ladite matière. Another object of the present invention is to provide an injection device of the aforementioned type, the design of which allows the residue of material from leakage to be removed without discomfort while ensuring progressive decompression of said material.

A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'injection sous pression de matière de moulage, notamment de matière plastique, dans un moule de fabrication de pièces injectées, ce dispositif comportant au moins un canal chauffé d'alimentation de matière d'injection raccordé à au moins une buse chauffée d'injection du type à broche d'obturation mobile axialement, cette buse étant couplable à un point d'injection du moule, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte, en amont de la zone de raccordement du canal d'alimentation de matière à la buse, To this end, the subject of the invention is a device for injecting pressurized molding material, in particular plastic material, into a mold for manufacturing injected parts, this device comprising at least one heated material supply channel d injection connected to at least one heated injection nozzle of the axially movable shutter pin type, this nozzle being couplable to a mold injection point, device characterized in that it comprises, upstream of the zone of connection of the material supply channel to the nozzle,

une bague d'étanchéité et de guidage de la broche, cette bague comportant, pour l'évacuation de la matière d'injection pouvant circuler entre bague et broche, une chambre de décompression annulaire pourvue d'au moins un perçage radial pour conduire ladite matière vers un circuit de récupération de matière et assurer ainsi le libre fonctionnement de la broche d'obturation tant à l'ouverture qu'à la fermeture de la buse. a sealing and guide ring for the spindle, this ring comprising, for the evacuation of the injection material which can circulate between the ring and the spindle, an annular decompression chamber provided with at least one radial bore for driving said material towards a material recovery circuit and thus ensure the free operation of the shutter pin both at the opening and at the closing of the nozzle.

L'invention a encore pour objet un moule d'injection pour la fabrication de pièces injectées, ce moule étant équipé d'un dispositif d'injection sous pression de matière de moulage, notamment de matière plastique, comportant au moins un canal chauffé d'alimentation de matière d'injection raccordé à au moins une buse chauffée d'injection du type à broche d'obturation mobile axialement, cette buse étant couplable à un point d'injection du moule, caractérisé en ce que le dispositif d'injection est du type précité. The invention also relates to an injection mold for the manufacture of injected parts, this mold being equipped with a device for injecting pressurized molding material, in particular plastic material, comprising at least one heated channel of injection material supply connected to at least one heated injection nozzle of the axially movable shutter pin type, this nozzle being couplable to a mold injection point, characterized in that the injection device is of the aforementioned type.

L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 représente une vue schématique d'ensemble d'un moule équipé d'un dispositif d'injection conforme à l'invention ; la figure 2 représente une vue partielle schématique en coupe d'un dispositif d'injection conforme à l'invention et la figure 3 représente une vue de détail du dispositif d'injection de la figure 2 prise au niveau de la bague d'étanchéité de ce dernier ; The invention will be clearly understood on reading the following description of exemplary embodiments, with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 represents a schematic overall view of a mold equipped with a conforming injection device to the invention; 2 shows a schematic partial sectional view of an injection device according to the invention and FIG. 3 represents a detailed view of the injection device of FIG. 2 taken at the level of the sealing ring of this last ;

Comme mentionné ci-dessus, le dispositif 2 d'injection, objet de l'invention, est destiné à équiper des moules d'injection dits à canaux chauffés. Ce dispositif d'injection sous pression de matière de moulage, notamment de matière plastique, dans un moule 1 de fabrication de pièces injectées, est destiné à assurer le transfert de la matière de moulage d'une unité d'injection vers un point d'injection du moule en maintenant à température la matière de moulage, cette température étant généralement voisine de 250 C. As mentioned above, the injection device 2, object of the invention, is intended to equip so-called injection molds with heated channels. This pressure injection device for molding material, in particular plastic material, in a mold 1 for manufacturing injected parts, is intended to ensure the transfer of the molding material from an injection unit to a point of injection of the mold while keeping the molding material at temperature, this temperature generally being close to 250 C.

Ce dispositif 2 d'injection comporte ainsi au moins un canal 3 chauffé d'alimentation de matière d'injection raccordé à une extrémité à une unité d'injection de matière de moulage. Ce canal 3 est en outre raccordé à au moins une buse 4 également chauffée d'injection. Cette buse 4 est elle-même couplable à un point 6 d'injection du moule 1. This injection device 2 thus comprises at least one heated injection material supply channel 3 connected at one end to a molding material injection unit. This channel 3 is also connected to at least one nozzle 4 also heated for injection. This nozzle 4 is itself couplable to a point 6 for injection of the mold 1.

Les éléments de chauffage sont représentés en 14 aux figures et sont généralement constitués de résistances électriques. The heating elements are shown at 14 in the figures and generally consist of electrical resistors.

Ce dispositif 2 comporte, en amont de la zone 7 de raccordement du canal 3 d'alimentation de matière à la buse 4, une bague 8 d'étanchéité et de guidage d'une broche 5 mobile axialement à l'intérieur de la buse 4. Cette broche 5, animée d'un mouvement alternatif par l'intermédiaire d'un vérin 13, est destinée à permettre l'ouverture, ou respectivement la fermeture, de l'orifice de buse raccordant la tête de la buse au point 6 d'injection du moule 1. Cette bague 8 comporte, pour l'évacuation de la matière d'injection pouvant circuler entre bague 8 et broche 5, une chambre 9 de décompression annulaire pourvue d'au moins un perçage 10 radial pour conduire ladite matière vers un circuit 11 de récupération de matière. This device 2 comprises, upstream of the zone 7 for connecting the material supply channel 3 to the nozzle 4, a ring 8 for sealing and guiding a spindle 5 movable axially inside the nozzle 4 This pin 5, driven by a reciprocating movement by means of a jack 13, is intended to allow the opening, or respectively the closing, of the nozzle orifice connecting the head of the nozzle at point 6 d mold injection 1. This ring 8 comprises, for the evacuation of the injection material which can circulate between ring 8 and spindle 5, an annular decompression chamber 9 provided with at least one radial bore 10 to conduct said material to a material recovery circuit 11.

Cette canalisation de la matière permet ainsi d'assurer le libre fonctionnement de la broche 5 d'obturation tant à l'ouverture qu'à la fermeture de la buse 4. Dans l'exemple représenté, la chambre 9 de décompression est pourvue de deux perçages 10 radiaux disposés de manière diamétralement opposée sur le pourtour de la chambre 9 de décompression. This channeling of the material thus ensures the free operation of the shutter pin 5 both at the opening and at the closing of the nozzle 4. In the example shown, the decompression chamber 9 is provided with two radial bores 10 arranged diametrically opposite the periphery of the decompression chamber 9.

Cette chambre 9 de décompression est ménagée dans l'épaisseur de la bague d'étanchéité sur la surface intérieure de cette dernière. This decompression chamber 9 is formed in the thickness of the sealing ring on the inner surface of the latter.

Le circuit 11 de récupération de matière comporte au moins deux chambres 11A, 11C annulaires de décompression en disposition concentrique à l'axe de la broche 5. Ces chambres 11A, 11C sont reliées entre elles par au moins un conduit 11B radial. La chambre 11C annulaire externe est en outre raccordée à un circuit 11D général de récupération de matière. Ainsi, les perçages 10 radiaux débouchent dans une première chambre annulaire 11A s'étendant autour de la paroi périphérique externe de la bague 8. Cette chambre annulaire 11A est elle-même raccordée à une chambre annulaire externe 11C de plus grande dimension par l'intermédiaire de deux conduits 11B radiaux disposés de manière diamétralement opposée sur le pourtour de la chambre annulaire 11A. Cette chambre annulaire 11C communique elle-même avec un circuit 11D général de récupération de matière par l'intermédiaire de perçages ménagés sur sa paroi périphérique externe. Ce circuit 11D général de récupération de matière est lui-même raccordé à une chambre de collecte des matières de fuite. The material recovery circuit 11 comprises at least two annular decompression chambers 11A, 11C in a concentric arrangement with the axis of the spindle 5. These chambers 11A, 11C are connected together by at least one radial conduit 11B. The outer annular chamber 11C is also connected to a general material recovery circuit 11D. Thus, the radial bores 10 open into a first annular chamber 11A extending around the external peripheral wall of the ring 8. This annular chamber 11A is itself connected to an external annular chamber 11C of larger dimension by means of of two radial conduits 11B arranged diametrically opposite around the periphery of the annular chamber 11A. This annular chamber 11C communicates itself with a general material recovery circuit 11D by means of holes provided on its external peripheral wall. This general material recovery circuit 11D is itself connected to a leakage material collection chamber.

Comme l'illustre la figure 2, on note que le corps de buse 4 se prolonge au-delà de la zone 7 de raccordement au canal 3 d'alimentation de matière d'injection pour loger la bague 8 d'étanchéité et les chambres 11A, 11C annulaires de décompression. Il en résulte, du fait de la disposition et As illustrated in FIG. 2, it is noted that the nozzle body 4 extends beyond the zone 7 of connection to the channel 3 for supplying injection material to accommodate the sealing ring 8 and the chambers 11A , 11C decompression rings. As a result, because of the arrangement and

de la conception des chambres annulaires 9, 11A et 11C, une facilité de positionnement de la bague 8 d'étanchéité sur le corps de broche d'une part et du corps de buse 4 sur la bague 8 d'étanchéité d'autre part. En effet, du fait de la présence de ces chambres annulaires, il n'est pas nécessaire d'utiliser de moyens d'indexation pour le positionnement de ces différents éléments. Il en est de même pour la liaison entre corps de buse et reste du dispositif d'injection, en particulier pour le raccordement au circuit 11D général de récupération de matière. Par ailleurs, la multiplication des chambres de décompression permet la collecte de la matière dans des conditions optimales en terme de pression et de température. from the design of the annular chambers 9, 11A and 11C, ease of positioning of the sealing ring 8 on the spindle body on the one hand and of the nozzle body 4 on the sealing ring 8 on the other hand. Indeed, due to the presence of these annular chambers, it is not necessary to use indexing means for the positioning of these different elements. The same is true for the connection between the nozzle body and the rest of the injection device, in particular for connection to the general 11D circuit for recovering material. Furthermore, the multiplication of decompression chambers allows the collection of the material under optimal conditions in terms of pressure and temperature.

Il peut être prévu, au niveau du bac de collecte des matières, un dispositif permettant de contrôler la quantité de matière de fuite pour permettre à un opérateur de décider s'il doit procéder à un changement de la buse ou de sa bague d'étanchéité. Un tel dispositif facilite donc les opérations de maintenance. Par ailleurs, il peut être prévu, sur le circuit 11 de récupération de la matière d'injection de fuites, en particulier sur le circuit 11D général de récupération de la matière d'injection de fuite, un raccordement 12 à un conduit d'injection d'un fluide de nettoyage sous pression. Ce fluide de nettoyage peut par exemple être constitué par de l'air comprimé. Ce fluide pourra alors être introduit directement par l'intermédiaire du circuit 11D général dans la chambre 11C annulaire externe avant de pénétrer dans la chambre annulaire interne 11A. Il en résulte la possibilité de procéder régulièrement à un nettoyage desdites chambres. A device can be provided at the material collection tank to control the quantity of leaking material to allow an operator to decide whether to change the nozzle or its sealing ring. . Such a device therefore facilitates maintenance operations. Furthermore, provision may be made on the circuit 11 for recovering the leakage injection material, in particular on the general circuit 11D for recovering the leakage injection material, a connection 12 to an injection pipe. cleaning fluid under pressure. This cleaning fluid can for example consist of compressed air. This fluid can then be introduced directly via the general circuit 11D into the outer annular chamber 11C before entering the internal annular chamber 11A. This results in the possibility of regularly cleaning said chambers.

La broche 5 est quant à elle mobile axialement par l'intermédiaire d'un vérin 13. La tête de cette broche 5 solidarisée au corps creux de vérin 13 par l'intermédiaire The spindle 5 is in turn movable axially by means of a jack 13. The head of this spindle 5 secured to the hollow body of the jack 13 by means of

de vis 15 est aisément désolidarisable de ce corps creux pour autoriser les opérations de maintenance. En effet, il suffit, une fois la broche désolidarisée du corps creux de vérin, d'extraire cette broche à travers le passage axial traversant ménagé dans le corps creux du vérin. screw 15 is easily detachable from this hollow body to allow maintenance operations. In fact, once the spindle has been detached from the hollow cylinder body, it is sufficient to extract this pin through the axial through-passage formed in the hollow body of the cylinder.

Le canal 3 chauffé d'alimentation de matière d'injection est quant à lui disposé sensiblement orthogonalement au corps de buse 4 et traverse ce dernier pour permettre l'alimentation d'une buse positionnée au voisinage d'un autre point d'injection du moule dans le cas d'un moule présentant une pluralité de points d'injection. Ainsi, dans le cas où le dispositif d'injection comporte une pluralité de buses 4, chaque buse s'insère sur le canal 3 d' alimentation de matière d' inj ection et sur le circuit 11 de récupération de matière de telle sorte que canal 3 d'alimentation de matière d'injection et circuit 11 de récupération de matière sont communs aux dites buses 4. Ainsi, ces buses peuvent être disposées en série et alignées pour former un groupe de buses dont le canal 3 et le circuit 11, en particulier le circuit 11D, sont communs à ce groupe de buses. A l'intérieur du corps de buse et comme mentionné ci-dessus, le canal 3 d'alimentation est constitué par un canal traversant de part en part ledit corps de buse et s'étendant transversalement à ce dernier. The heated injection material supply channel 3 is disposed substantially orthogonally to the nozzle body 4 and passes through the latter to allow the supply of a nozzle positioned in the vicinity of another injection point of the mold. in the case of a mold having a plurality of injection points. Thus, in the case where the injection device comprises a plurality of nozzles 4, each nozzle is inserted on the channel 3 for supplying injection material and on the material recovery circuit 11 so that channel 3 for injecting material supply and material recovery circuit 11 are common to said nozzles 4. Thus, these nozzles can be arranged in series and aligned to form a group of nozzles including channel 3 and circuit 11, particularly circuit 11D, are common to this group of nozzles. Inside the nozzle body and as mentioned above, the feed channel 3 is constituted by a channel passing right through said nozzle body and extending transversely to the latter.

Généralement, un tel dispositif d'injection est intégré, au moment de la fabrication, dans les parois du moule 1. Ce moule d'injection est généralement un moule d'injection en au moins deux parties animées d'un déplacement relatif par l'intermédiaire d'une presse, ces deux parties étant aptes à délimiter une cavité de moulage susceptible de passer d'une position ouverte à une position fermée et inversement.Generally, such an injection device is integrated, at the time of manufacture, in the walls of the mold 1. This injection mold is generally an injection mold in at least two parts driven by a relative movement by the intermediate of a press, these two parts being capable of delimiting a molding cavity capable of passing from an open position to a closed position and vice versa.

Claims

CLAIMS 1. Device (2) for pressure injection of molding material, in particular plastic material, into a mold (1) for manufacturing injected parts, this device comprising at least one heated material supply channel (3) injection device connected to at least one heated injection nozzle (4) of the pin type (5) which is movable axially, this nozzle (4) being coupled to a point (6) for injection of the mold (1) , device characterized in that it comprises, upstream of the zone (7) for connecting the material supply channel (3) to the nozzle (4), a ring (8) for sealing and guiding the spindle (5), this ring (8) comprising, for the evacuation of the injection material that can circulate between ring (8) and spindle (5), an annular decompression chamber (9) provided with at least one bore (10) radial to conduct said material to a material recovery circuit (11) and thus ensure the free operation of the spindle (5) for closing both when opening and closing the nozzle (4).

2. An injection device (2) according to claim 1, characterized in that the material recovery circuit (11) comprises at least two annular pressure relief chambers (11A, 11C) in concentric arrangement with the axis of the spindle (5), these chambers (11A, 11C) being interconnected by at least one radial conduit (11B), the external annular chamber (11C) being connected to a general material recovery circuit (11D).

3. Injection device (2) according to claim 2, characterized in that the nozzle body (4) extends beyond the zone (7) for connection to the channel (3) for supplying injection material for place the ring

(8) sealing and the annular chambers (11A, 11C) for decompression.

4. Injection device (2) according to one of claims 1 to 3, characterized in that there is provided, on the circuit for recovering the leakage injection material, a connection (12) to a conduit injection of a cleaning fluid under pressure.

5. Device (2) for injection according to one of claims 1 to 4, characterized in that the spindle (5) is axially movable by means of a jack (13), the spindle head (5) being detachable from the hollow cylinder body (13) to authorize maintenance operations.

6. Injection device (2) according to one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises a plurality of nozzles (4) fitting onto the channel (3) for supplying injection material and on the material recovery circuit (11) common to said nozzles (4).

7. Injection mold (1) for the manufacture of injected parts, this mold being equipped with a device (2) for pressure injection of molding material, in particular plastic material, comprising at least one channel (3) heated injection material supply connected to at least one nozzle (4) heated to the pin type (5) axially movable shutter, this nozzle (4) being couplable at a point (6) mold injection (1), characterized in that the injection device conforms to one of claims 1 to 6.

8. Mold according to claim 7, characterized in that the injection device (2) is integrated in the walls of the mold (1).