FR2867101A1 - Elastomer injection molding unit producing e.g. rubber automobile components, includes outlet bore closed by internal needle valve with constant diameter - Google Patents
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Abstract
Description
2867101 12867101 1
La présente invention concerne le domaine technique de l'injection d'un matériau élastomère pour réaliser une pièce moulée. The present invention relates to the technical field of injecting an elastomeric material to make a molded part.
L'objet de l'invention vise plus précisément l'injection d'un matériau élastomère présentant une dureté pouvant atteindre 95 shore, tel que du caoutchouc 5 par exemple. The object of the invention is more precisely the injection of an elastomeric material having a hardness of up to 95 shore, such as rubber 5 for example.
L'objet de l'invention trouve une application pour la réalisation de pièces moulées en élastomère présentant diverses fonctions telles que par exemple d'étanchéité, d'antivibrations ou d'isolation et relevant de nombreux domaines techniques tels que l'automobile ou le secteur médical à titre nullement limitatif. The object of the invention finds an application for the production of molded elastomer parts having various functions such as for example sealing, antivibration or insulation and in many technical fields such as automotive or sector medical in no way restrictive.
D'une manière classique, un dispositif d'injection d'un matériau élastomère comporte un bloc support pour au moins une buse d'injection d'un matériau élastomère. Un tel bloc support, appelé communément bloc à canaux régulés en température, est aménagé pour présenter au moins un et de manière générale, une série de canaux permettant chacun d'amener le matériau élastomère à une buse d'injection équipée de moyens de refroidissement pour éviter que le matériau élastomère se vulcanise au niveau de la buse d'injection. In a conventional manner, a device for injecting an elastomeric material comprises a support block for at least one injection nozzle of an elastomeric material. Such a support block, commonly referred to as a temperature-controlled channel block, is arranged to present at least one and generally a series of channels each making it possible to bring the elastomer material to an injection nozzle equipped with cooling means for prevent the elastomeric material from vulcanizing at the injection nozzle.
De manière classique, chaque buse d'injection est pourvue d'une aiguille de poussée montée mobile en translation à l'intérieur du canal d'amenée du matériau élastomère. La buse d'injection est montée dans une empreinte de réception aménagée sur le moule dans lequel est aménagée la cavité de formation de la pièce à mouler. Conventionally, each injection nozzle is provided with a thrust needle mounted movable in translation inside the supply channel of the elastomeric material. The injection nozzle is mounted in a receiving cavity formed on the mold in which is formed the forming cavity of the workpiece.
Un tel dispositif d'injection permet de réaliser de manière classique une pièce moulée en un matériau élastomère tel qu'en caoutchouc présentant une dureté pouvant atteindre 60 shore. Cependant, un tel dispositif d'injection ne permet pas d'assurer l'injection d'un matériau élastomère présentant une dureté supérieure à 60 shore. Par ailleurs, la pièce moulée présente généralement au niveau du canal d'injection de la buse, un excédent de matière appelé communément pin pointe . Cet excédent de matière nécessite une reprise de la pièce et représente une perte de matière. Such an injection device makes it possible conventionally to produce a molded piece made of an elastomer material such as rubber having a hardness of up to 60 Shore. However, such an injection device does not ensure the injection of an elastomeric material having a hardness greater than 60 shore. Furthermore, the molded part generally has at the injection channel of the nozzle, an excess of material commonly called pin tip. This excess material requires a recovery of the piece and represents a loss of material.
La présente invention vise donc à remédier aux inconvénients de la technique antérieure en proposant un dispositif d'injection pour un matériau élastomère présentant une dureté pouvant atteindre 95 shore tout en étant apte à limiter la perte 2867101 2 du matériau élastomère utilisé et à supprimer l'opération de reprise de la pièce moulée. The present invention therefore aims to overcome the disadvantages of the prior art by providing an injection device for an elastomeric material having a hardness of up to 95 shore while being able to limit the loss 2867101 2 of the elastomeric material used and to remove the recovery operation of the molded part.
Pour atteindre un tel objectif, l'objet de l'invention vise à proposer un dispositif d'injection d'un matériau élastomère comportant un bloc de support pour au moins une buse d'injection équipée de moyens de refroidissement et présentant un canal d'amenée du matériau élastomère dans lequel est monté mobile en translation une aiguille de poussée. Selon l'invention, le canal d'amenée débouche à l'extrémité libre de la buse d'injection par un alésage de sortie de section droite transversale constante sur une longueur donnée et en ce que l'aiguille de poussée possède à partir de son extrémité libre, une partie de poussée présentant une section droite transversale constante de valeur égale au jeu près, de celle de l'alésage de sortie sur une longueur au moins égale à la longueur dudit alésage de sortie. To achieve such an objective, the object of the invention is to provide a device for injecting an elastomeric material comprising a support block for at least one injection nozzle equipped with cooling means and having a channel of fed elastomer material in which is mounted movably in translation a thrust needle. According to the invention, the feed channel opens at the free end of the injection nozzle by an output bore of constant cross sectional section over a given length and in that the thrust needle has from its free end, a thrust portion having a cross section constant constant value equal to the game, that of the output bore over a length at least equal to the length of said output bore.
Selon une variante préférée de réalisation, l'aiguille de poussée possède une section droite transversale circulaire. According to a preferred embodiment, the thrust needle has a circular cross section.
Avantageusement, l'aiguille de poussée possède en amont de la partie de poussée, au moins une partie de section droite transversale de valeur supérieure de celle de la partie de poussée. Advantageously, the thrust needle has upstream of the thrust portion, at least a portion of transverse cross section of greater value than that of the thrust portion.
Selon une variante de réalisation, le canal d'amenée comporte en amont de l'alésage de sortie, un alésage de guidage pour un collet de guidage réalisé sur l'aiguille de poussée en amont de la partie de poussée et correspondant à une partie de section droite transversale de valeur supérieure de celle de la partie de poussée. According to an alternative embodiment, the feed channel comprises, upstream of the output bore, a guide bore for a guide collar formed on the thrust needle upstream of the thrust portion and corresponding to a portion of transverse cross-section of greater value than that of the thrust portion.
Selon cette variante de réalisation, le dispositif d'injection comporte au moins une gorge d'amenée du matériau élastomère aménagée au niveau de l'alésage de guidage pour déboucher en amont dans l'alésage de sortie et en aval, dans le canal d'amenée. According to this embodiment variant, the injection device comprises at least one supply groove of the elastomeric material arranged at the guide bore to open upstream into the outlet bore and downstream into the delivery channel. feed.
De préférence, le dispositif d'injection comporte trois gorges d'amenée réparties de manière équidistante à la circonférence de l'alésage de guidage. Preferably, the injection device comprises three feed grooves distributed equidistantly around the circumference of the guide bore.
Selon une forme de réalisation, la buse d'injection est pourvue extérieurement d'une portée tronconique d'appui sur un moule. According to one embodiment, the injection nozzle is externally provided with a frustoconical bearing surface on a mold.
Un autre objet de l'invention vise à proposer un ensemble pour la réalisation de pièces moulées à l'aide d'un moule muni d'au moins une empreinte de réception d'une buse d'injection, comportant un dispositif d'injection conforme à l'invention. Another object of the invention is to propose an assembly for the production of molded parts using a mold provided with at least one impression of receiving an injection nozzle, comprising a compliant injection device. to the invention.
2867101 3 Avantageusement, l'empreinte de réception de la buse d'injection débouche dans la cavité de réalisation de la pièce moulée par un conduit de raccordement présentant une longueur égale sensiblement à 1 mm. Advantageously, the receiving recess of the injection nozzle opens into the cavity for producing the molded part by a connecting pipe having a length substantially equal to 1 mm.
Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite cidessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. Various other characteristics appear from the description given below with reference to the accompanying drawings which show, by way of non-limiting examples, embodiments of the subject of the invention.
La figure 1 est une vue en coupe élévation schématique d'un premier exemple de réalisation d'un dispositif d'injection conforme à l'invention. Figure 1 is a schematic elevational sectional view of a first embodiment of an injection device according to the invention.
Les figures 2 et 3 sont des vues en coupe élévation partielle montrant un autre exemple de réalisation d'un dispositif d'injection conforme à l'invention dans deux positions caractéristiques. Figures 2 and 3 are partial elevation sectional views showing another embodiment of an injection device according to the invention in two characteristic positions.
La figure 4 est une vue en coupe transversale prise sensiblement selon les lignes A-A de la figure 2. FIG. 4 is a cross-sectional view taken substantially along lines A-A of FIG.
La figure 1 illustre à titre d'exemple un ensemble 1 pour la réalisation d'une pièce moulée dans une cavité 2 aménagée dans un moule 3 représenté par deux demi-moules 31 et 32. L'ensemble 1 comporte un dispositif d'injection 4 comportant un bloc de support 5 pour au moins une buse d'injection 6 d'un matériau élastomère tel que du caoutchouc. La buse d'injection 6 comporte un canal 7 d'amenée du matériau élastomère se prolongeant dans le bloc support 5. De manière classique, le bloc de support 5 est régulé en température de manière à éviter la vulcanisation du matériau élastomère lors de son acheminement par le canal d'amenée 7. De même, la buse d'injection 6 est équipée de moyens de refroidissement 9 pour le matériau élastomère de manière à éviter sa vulcanisation en dehors du moule 3. Dans l'exemple illustré, les moyens de refroidissement 9 sont réalisés par un fourreau délimitant avec la buse d'injection 6 une enceinte de circulation d'un milieu fluide de refroidissement. FIG. 1 illustrates, by way of example, an assembly 1 for producing a molded part in a cavity 2 made in a mold 3 represented by two half-molds 31 and 32. The assembly 1 comprises an injection device 4 comprising a support block 5 for at least one injection nozzle 6 of an elastomeric material such as rubber. The injection nozzle 6 comprises a channel 7 for feeding the elastomeric material extending into the support block 5. In a conventional manner, the support block 5 is temperature-controlled so as to avoid the vulcanization of the elastomer material during its delivery. by the supply channel 7. Similarly, the injection nozzle 6 is equipped with cooling means 9 for the elastomeric material so as to prevent its vulcanization outside the mold 3. In the example illustrated, the cooling means 9 are formed by a sleeve defining with the injection nozzle 6 a circulation chamber of a cooling fluid medium.
De manière classique, la buse d'injection 6 se présente sous la forme d'un corps allongé monté sur le bloc support 5 en étant engagé partiellement dans un logement complémentaire 10, aménagé dans le bloc support 5 de sorte que la buse d'injection 6 s'étend en saillie. La buse d'injection 6 est pourvue d'une aiguille de poussée 11 montée à l'intérieur du canal d'amenée 7. L'aiguille de poussée 11 traverse le fond 61 de la buse d'injection et le bloc de support 5 de manière à être raccordée à un organe 13 assurant la commande en translation de l'aiguille de poussée 11 suivant des mouvements d'aller et retour. In a conventional manner, the injection nozzle 6 is in the form of an elongated body mounted on the support block 5 while being partially engaged in a complementary housing 10, arranged in the support block 5 so that the injection nozzle 6 extends projecting. The injection nozzle 6 is provided with a thrust needle 11 mounted inside the feed channel 7. The thrust needle 11 passes through the bottom 61 of the injection nozzle and the support block 5 of the way to be connected to a member 13 ensuring the translational control of the thrust needle 11 according to movements back and forth.
De manière connue, la buse d'injection 6 est pourvue extérieurement d'une portée tronconique d'appui 13 venant s'engager dans une empreinte de réception 14 aménagée sur le moule 3. Le dispositif d'injection 4 ne sera pas décrit de manière plus détaillée car sa constitution fait partie des connaissances de l'Homme du Métier. In known manner, the injection nozzle 6 is externally provided with a frustoconical bearing surface 13 which engages in a receiving cavity 14 provided on the mold 3. The injection device 4 will not be described in a manner more detailed because its constitution is part of the knowledge of the skilled person.
Conformément à l'invention, le canal d'amenée 7 débouche à l'extrémité libre de la buse d'injection 6 par un alésage de sortie 20, de section droite transversale de valeur constante sur une longueur donnée. Il est à noter que cet alésage de sortie 20 présente une section droite transversale de valeur constante inférieure à celle du canal d'amenée situé en amont par rapport au sens de sortie du matériau élastomère. De préférence, une partie 71 du canal d'amenée 7 située en amont de l'alésage de sortie 20 possède une section tronconique se rétrécissant vers l'alésage de sortie 20. Selon une variante préférée de réalisation, l'alésage de sortie 20 présente une section droite transversale circulaire. According to the invention, the feed channel 7 opens at the free end of the injection nozzle 6 by an output bore 20 of cross section of constant value over a given length. It should be noted that this output bore 20 has a cross section of constant value lower than that of the feed channel located upstream relative to the direction of exit of the elastomeric material. Preferably, a portion 71 of the feed channel 7 located upstream of the outlet bore 20 has a frustoconical section tapering towards the outlet bore 20. According to a preferred embodiment, the outlet bore 20 presents a circular cross section.
Conformément à l'invention, l'aiguille de poussée 11 possède, à partir de son extrémité libre, une partie de poussée 22 présentant une section droite transversale de valeur constante égale au jeu près, de celle de l'alésage de sortie 20 sur une longueur au moins égale à la longueur dudit alésage de sortie 20. Dans l'exemple considéré, la partie de poussée 22 de l'aiguille 11 présente une section droite transversale circulaire. Dans l'exemple de réalisation illustré à la figure 1, l'aiguille de poussée 11 possède une même section droite transversale circulaire sur toute sa longueur. According to the invention, the thrust needle 11 has, from its free end, a thrust portion 22 having a cross section of constant value equal to the clearance, that of the output bore 20 on a length at least equal to the length of said output bore 20. In the example considered, the thrust portion 22 of the needle 11 has a circular cross section. In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 1, the thrust needle 11 has the same circular cross section along its entire length.
La réalisation d'une aiguille de poussée 11 avec une partie de poussée 22 de section constante destinée à coopérer avec l'alésage de sortie 20 de section constante permet de limiter la perte du matériau élastomère tout en permettant l'injection d'un matériau élastomère présentant une dureté pouvant atteindre 95 shore. The production of a thrust needle 11 with a thrust portion 22 of constant section intended to cooperate with the output bore 20 of constant section makes it possible to limit the loss of the elastomer material while allowing the injection of an elastomer material having a hardness of up to 95 shore.
Les figures 2 à 4 illustrent une autre variante de réalisation dans laquelle l'aiguille de poussée 11 possède, en amont de la partie de poussée 22, au moins une partie 30 de section droite transversale de valeur constante supérieure de celle de la partie de poussée 22. En d'autres teiines, l'aiguille de poussée 11 présente deux parties avec des diamètres de valeurs différentes. FIGS. 2 to 4 illustrate another alternative embodiment in which the thrusting needle 11 has, upstream of the thrust portion 22, at least a cross-section portion 30 of constant value greater than that of the thrust portion. 22. In other cases, the thrust needle 11 has two parts with diameters of different values.
2867101 5 Selon cette variante de réalisation, le canal d'amenée 7 comporte en amont de l'alésage de sortie 20, un alésage de guidage 31 pour un collet de guidage 30 réalisé sur la tige de poussée 11 en amont de la partie de poussée 22 et présentant une section droite transversale de valeur constante supérieure de celle de la partie de poussée 22. Il est à noter que l'aiguille de poussée 11 se trouve ainsi guidée à son extrémité libre opposée de celle traversant le fond 61, constamment lors de ses mouvements d'aller-retour par la coopération du collet 30 avec l'alésage de guidage 31. According to this alternative embodiment, the feed channel 7 comprises, upstream of the outlet bore 20, a guide bore 31 for a guide collar 30 made on the thrust rod 11 upstream of the thrust portion. 22 and having a transverse section of constant value greater than that of the thrust portion 22. It should be noted that the thrust needle 11 is thus guided at its free end opposite that through the bottom 61, constantly at the its movements back and forth by the cooperation of the collar 30 with the guide bore 31.
Selon cette variante de réalisation, il est prévu de réaliser au moins une, et dans l'exemple illustré trois gorges d'amenée 35 du matériau élastomère aménagées au niveau de l'alésage de guidage 31 pour déboucher en amont dans l'alésage de sortie 20 et en aval dans le canal d'amenée 7. Ces gorges 35 permettent en combinaison avec l'alésage de guidage 31, d'acheminer le matériau élastomère jusqu'à la cavité 2. Selon cette variante de réalisation, les trois gorges d'amenée 35 sont réparties de manière équidistante à la circonférence de l'alésage de guidage. En d'autres termes, les trois gorges d'amenée 35 sont décalées deux à deux de 120 comme cela apparaît clairement à la figure 4 afin d'équilibrer les efforts exercés sur l'aiguille de poussée 11. According to this embodiment, it is intended to produce at least one, and in the illustrated example, three feed grooves 35 of the elastomeric material arranged at the guide bore 31 to open upstream in the exit bore. 20 and downstream in the feed channel 7. These grooves 35 allow in combination with the guide bore 31, to route the elastomeric material to the cavity 2. According to this embodiment, the three grooves of provided 35 are distributed equidistantly to the circumference of the guide bore. In other words, the three feed grooves 35 are shifted two by two by 120 as clearly appears in FIG. 4 in order to balance the forces exerted on the thrust needle 11.
Selon une caractéristique de l'invention, l'empreinte de réception 14 de la buse d'injection 6 débouche dans la cavité 2 de réalisation de la pièce moulée par un conduit de raccordement 40 présentant une longueur égale sensiblement à 1 mm. Une telle disposition permet que la portée tronconique d'appui 13 de la buse d'injection 6 se trouve en retrait de la cavité 2, évitant ainsi qu'une marque apparaisse sur la pièce moulée. Bien entendu, l'aiguille de poussée 11 est commandée en translation pour pénétrer dans le conduit de raccordement 40 jusqu'au niveau du raccordement avec la cavité 2, voire au-delà. According to a characteristic of the invention, the receiving cavity 14 of the injection nozzle 6 opens into the cavity 2 for producing the molded part by a connecting pipe 40 having a length substantially equal to 1 mm. Such an arrangement allows the frustoconical bearing surface 13 of the injection nozzle 6 to be set back from the cavity 2, thus preventing a mark from appearing on the molded part. Of course, the thrust needle 11 is controlled in translation to enter the connecting duct 40 to the level of the connection with the cavity 2, or even beyond.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. The invention is not limited to the examples described and shown because various modifications can be made without departing from its scope.
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Effective date: 20061130 |