Brevet FR2013131A1 — publié le 19700327

i 2013131 la présente invention concerne un dispositif pour la fabricar» tion d'objets creux en matière thermoplastique par le procédé d'extrusion et de soufflage au moyen d'une "buse d'extrusion orientée vers le "bas donnant naissance à un produit semi-fini en forme 5 de tube pénétrant entre les deux moitiés d'un moule divisé en deux éléments séparés par un. dispositif de sectionnement du morceau de tube introduit dans le moule et après la fermeture de celui-ci, ce dispositif comportant en outre un bâti de fermeture muni de cylindres de fermeture et de plaques se déplaçant transversalement jO destinées à la réception des moitiés du moule, ainsi qu'un post© de soufflage monté sur le côté dans lequel le moule peut être amené selon un mouvement d'aller retour en même temps que le bâti de fermeture# Dans les dispositifs de soufflage de ce type, le tube sort en continu. 15 le déroulement du processus de travail selon le.procédé d'extrusion et de soufflage est en principe le suivant t~ La matière thermoplastique est plastifiée dans une extru-deuse, homogénéisée, puis envoyée dans un outil d'extrusion muni d'une buse annulaire adaptée aux nécessités» En général cette buse 20 est constituée par une tête angulaire ou recourbée d'où la matière plastique plastifiée sort verticalement par le bas sous forme de produit semi-fini en forme de tube. Ce produit semi-fini est introduit dans le moule ouvert à l'état encore plastique^puis les deux moitiés du moule se referment, le tùbe semi-fini est gonflé 25 par l'envoi d'air comprimé à travers unpandrin de soufflage introduit dans le tube, qui est comprimé contre les parois intérieures du moule sous l'effet de la pression. Il épouse donc ses contours et se refroidit dans le moule lui4»ême refroidi, la matière plastique se solidifie alors et conserve la forme qui lui a été donnée. 30 Dès. que le refroidissement est terminé, la pression du soufflage à l'intérieur de l'objet creux est supprimée. Ensuite, les deux moitiés du moule s'ouvrent et l'objet creux est démoulé et éjecté. Selon ce processus, il est nécessaire de déplacer en un laps 35 de temps très court le moule avec le bâti de fermeture de la tête d'injection au poste de soufflage, afin de ne pas gêner le tube arrivant à se suite qui s©rt en continu de la tête d'extrusion. Il est déjà connu par le brevet allemand 1.038.750 de déplacer vers le bas le bâti de fermeture complet avec le moule dans bad original 69 24337 2 2013131 le sens axial du tube puis de le faire remonter. En outre, il est également connu de faire suivre à ce mouvement vertical du bâti de fermeture et du moule un mouvement horizontal orienté de côté. Une particularité de cette construction connue réside dans 5 le fait qu'il est prévu, deux moules complets avec leur dispositif de fermeture associé, chacun présentant un mandrin de soufflage qui suit le mouvement de déplacement latéral. Par ailleurs, il est également connu de monter le mandrin de soufflage dans le poste de soufflage et de constituer ce mandrin 30 de telle sorte qu'il puisse se déplacer verticalement afin qu'il puisse plonger de haut en bas par un mouvement -vers la bas. qui lui. est propre, dans le moule fermé et dans 1© produit semi-fini qui se trouve dedans, après que s'est effectué le mouvement latéral du bâti de fermeture. 15 la particularité commune à tous ces systèmes de transport, c'est que le bâti de fermeture, avec le moule doit êtr^àccéléré et de nouveau freiné en. quelques fractions de seconde pour effectuer le transport au poste de soufflage. Ceci est un inconvénient à cause de l'importance des masses mises en mouvement, les chocs 20 inévitables peuvent avoir une action défavorable sur le produit semi-fini, encore à l'état plastique, qui se trouve à l'intérieur du moule fermé. On a essayé d'augmenter le rendement du dispositif - en diminuant le poids des masses en mouvement et en est parvenu à. réaliser une construction dans laquelle le moule n* est plus uti-25 lise pour le transport du produit semi-fini, mais ce transport est assuré par un dispositif de préhension approprié prévtr-entre 1*extrudenae et un moule de soufflage monté désormais fixe dans le poste de soufflageo Grâce au faible poids des pièces déplacées, des machines 30 fonctionnent à des cadences extrêmement rapides lors du. transport. Mais leur inconvénient, c'est que la baisse de température du produit semi-fini devant être maintenu à l'état plastique est fortement favorisée, par le transport «lorsque le tube est d'un certain poids, il est en outre impossible-d'éviter que le tube pende 35 sous l'effet de son propre poids. - le but de l'invention est d'obtenir une augmentation du rendement du dispositif de soufflage précité, grâce auquel le produit semi-fini est saisi par les moitiés du moule et est transporté à la station de soufflage avec le bâti de fermeture. Sui-40 vant l'invention, ce problème est résolu du fait que le moule BAD ORIGINAL 69 24337 3 2013131 peut se déplacer verticalement à 1* intérieur du "bâti de fermeture entre les plaques solidaires du moule, dans des guides verticaux prévus dans ces plaques, indépendamment du mouvement de déplacement du bâti de fermeture, et exécute un mouvement vers le bas 5 en s1 écartant de la buse d'extrusion par rapport au bâti de fermeture. On obtient ainsi qu'au lieu que le bâti de fermeture complet se déplace avec le moule, seul se déplace le moule, dont le puids est relativement léger, à l'intérieur du bâti de fermeture XO en effectuant un mouvement de descente vertical afin de s'écarter du tube sortant en continu de la tête d'extrusion. Insuite se produit un déplacement rectiligne horizontal de l'ensemble, c'est à-diredu moule et du bâti de fermeture complet avec les cylindres de fermeture, pour parvenir au poste de soufflage où l'objet 15 creux est conformé et éjecté après avoir été refroidi pendant un laps de temps approprié» Suivant un mode de réalisation rationnel de l'objet de l'invention, le déplacement du bâti de fermeture l'amenant au poste de soufflage se produit après le mouvement de descente ver-20 ticale du motie. Ce déplacement peut se produire après la fin du mouvement de descente verticale, mais aussi bien dès son début, c'est-à-dire pendant le mouvement de descente verticale, selon que cela peut—être rationnel selon le trajet devant être parcouru» 25 ie mouvement combiné en coordonnées obtenu avec le nouveau dispositif présente cet avantage que le mouvement vertical peut être exécuté avec une fraction de poids très réduite et par conséquent en un temps très court, de sorte que le tube qui continue de sortir peut être extrudé à une vitesse supérieure à celle uti— 30 lisée jusqu'à présent sans qu'il se pose sur le moule. En évitant les temps morts, on utilise au maximum la capacité d'extrusion, ce qui permet d'augmenter sensiblement la production» En outre, la dépense d'énergie assurant le mouvement vertical de montée et de descente du moule est réduite à un minimum, de sorte que le s 35 organes d'entraînement peuvent être également réduits en conséquence. C'est pourquoi, suivant une autre particularité de l'objet de l'invention, ils peuvent être constitués par des cylindres verticaux rigidement reliés aux plaques du moule et dont les tiges de piston portent les moitiés ou les plaques du moule» 69 24337 4 2013131 Selon un cas limite, le mouvement horizontal du "lbâti de fermeture peut se produire immédiatement, en même temps que le mouvement de descente du moule» Suivant un mode de réalisation avantageux de l'objet de ^ l'invention, afin de faciliter ce mouvement de descente, les pla./ufis du moule peuvent être constituées par des guides de galets entourant des plaques de guidage des moitiés du moule, le guidage des moitiés du moule au moyen de galets permet de produire le mouvement de descente tout en appliquant au moule une pression le maintenant fermé» Afin d'améliorer encore cette action, il est avantageusement prévu dans le conduit de fluide sous pression allant aux cylindres de fermeture une soupape réductrice pouvant être mise en action et hors diaction au moyen de distributeurs, de telle sorte que la __ pression de fermeture soit maintenue pendant le mouvement de des-cente du moule a une pression minimum réglable, la commutation provoquant la pression de fermeture totale ne se produisant qu'après le mouvement de descente. Par exemple, la pression de fermeture réduite peut être de 15 atmosphères au-dessus de la pression at-2q mosphériquo, la pression de fermeture totale pouvant, après la commutation, atteindre 100 atmosphères environ» le type de machine maintenant utilisé le plus souvent, selon lequel le ou les bâtis de fermeture se déplacent entre la tête d'extrusion et le poste de soufflage a atteint, grâce à l'inven-25 tion,une augmentation de rendement considérable» les dessins schématiques annexés montrent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation possible de l'objet de l'invention» la fig» 1 est une vue de profil de la machine de façonnage 20 par soufflage» la fig. 2 est une vue de profil de Iha machine représentée sur la fig» 1» la fig. 3 est une vue en coupe par la ligne III—III en fig»2» la fig. 4 est une vue en coupe prise dans la direction indi-25 quée par la flèche IV en fig. 3. les fig» 5, 6 et 7 sont des vues en coupe du moule dans trois positions de travail sous la buse de l'extrudeuse. la fig. 8 est une vue de profil du moule après qu'il a été amené au poste de soufflage fixe» les fig. 9, 10 et 11 montrent le moule au poste de soufflage BADOBIGINAL 69 24337 s 2013131 dans trois positions de travail différentes. la fig. 12 est une vue de profil du moule après qu'il est revenu sous la tête d'extrusion en vue du prochain cycle de travail. 5 la figo 13 est un schéma des conduits de fluide sous pres sion de l'extrudeuse. l'extrudeuse, objet de l'invention comporte un socle 1 portant sur son côté droit (Fig.l) un montant 2 auquel est fixé un ensemble de soufflage désigné d'une façon générale par la 10 référence 3* l'ensemble de soufflage se trouve au poste de soufflage fixe A. l'air sous pression destiné au soufflage arrive par un tuy.au {non représenté)» Cet ajr parvient dans le mandrin de soufflage 4 muni d'une buse. Ge mandrin peut effectuer un mouvement de montée eb de descente et est relié à une tige de pis-15 ton 5 dont le piston se déplace dans un cylindre vertical 6. Entre la tête d'extrusion coudée 7 de l'extrudeuse 8 et le poste de soufflage A se déplace, sur des guides horizontaux 9 prévus sur le socle, le bâti de fermeture 10 avec ses cylindres de fermeture 11 montés horizontalement sur lui et dont les 20 tiges de piston 12 sont rigidement reliées aux deux plaques 13 sur lesquelles sont montées les moitiés de moule. Ces plaques coulissent sur des tiges 14 solidaires du bâti de fermeture afin de fermetf èt d'ouvrir les deux moitiés du moule 15 portées par ces plaques. 25 le bâti de fermeture 12 se déplace sur des gilets 16 «£ est en outre muni de galets latéraux 17' qui s*appliquent à 1*extérieur contre des rails de guidage 9. le bâti de fermeture est relié à la tige 18 d'un piston montée dans un cylindre horizontal 19 porté par le socle 1. le cylindre et la tige de piston se trouvent 30 au milieu entre les rails de guidage 9» la fixation de la tige de piston au bâti de fermeture est assurée par une traverse 20 montée sur le bâti de fermeture. le déplacement du bâti de fermeture est limité des deux côtés de telle sorte que la moitié du moule, dans la position extrê-35 me de gauche représentée sur la fig. 1, vienne se placer sous la buse d'extrusion annulaire 7a de la tête d'extrusion et se trouve dans la position extrême de droite co-axiale au mandrin de soufflage 4. le produit semi-fini en forme de tulle sortant en continu BAD ORIGINAL 69 24337 6 2013131 de la "buse annulaire 7a est désigné par 21. Ge tube est tout d'abord ouvert à sa partie inférieure et lorsque les moitiés du moule se ferment£ comme représenté sur la fig. 4}il est comprimé alors qu'il est encore à l'état plastique et ainsi ÇrëWlré à. sa 5 partie inférieure. La cavité intérieure du moule est désignée par 15a. Sa forme et ses contours intérieurs correspondent à l'objet creux à fabriquer qui présente un orifice de remplissage® L'orifice du moule correspondant à de remplissage se trouve £ comme représent éjj à sa partie oUpoïj.fcïu.a» Cet orifice IQ est désigné sur les fig. 2 et 4 pai» 13 îi - e» assure lo passage du tube semi-fini 21. Pour sectionner un morceau de qui est reçu entre les moitiés du moule sous forme de produit semi-fini, il est prévu un dispositif de tronçonnage 22. comportant un couteau 23 qui 15 peut être déplacé en avant et en arrière, perpendiculairement au tube par un cylindre de travail monté horizontalement sur le bâti de fermeture 10o L'extrudeuse décrite jusqu'à présent est connue à peu près dans tous ses détails de construction. On connaît également 20 des extrudeuses dans lesquelles le moule de soufflage est disposé inversé à l'intérieur du châssis de fermeture. Etant donné que ces machines sont également connues, il a été renoncé à les décrire» Dans le cas de ces machines, en précéderait à l'extrusion et également au soufflage de bas en hauto 25 Alors que dans le cas de ces extrudeuses déjà connues, les moitiés du moule sont rigidement reliées aux plaques du bâti de fermeture, le moule est, suivant l'invention, monté mobile verticalement à l'intérieur du bâti de fermeture entre les plaques 13, dans des rainures de guidage verticales prévues dans ces 30 plaques ét indépendamment du déplacement du châssis de fermeture, puis il effectue un mouvement vers le bas en s'écartant de la buse 7 par rapport au châssis de fermeture 100 A cet effet, les moitiés du moule 15 sont fixées sur dés plaques de guidage 24. Les plaques du moule sont conformées 35 de manière à former des rainures des rails de guidage décalés et portent des guides d'angle 25o Entre ces guides et les plaques du moule la plaque de guidage de la moitié de moule est incluse avec interposition de galets 26 « Ces rails ou ces rainures de guidage des galets permettent au moule de monter et ,de descen— 40 dre verticalement par rapport aux plaques 13 du bâti de fermeture BAD ORIGINAL 69 24337 7 2013131 6 . le mouvement de descente de ces plaques est limité par un talon en forme d'équerre 27 porté par les plaques de guidage et orienté vers l'extérieur, ce talon en équerre d'angle s * appli-5 quant contre le bord supérieur des plaques 13 lorsque les plaques de guidage se trouvent à la position la plus basse dafes laquelle , elles sont représentées sur la fig» 4» Pour le mouvement du moule 15 à l'intérieur du châssis, de fermeture, il est prévu deux cylindres de levage 28 qui, placés XO verticalement, sont rigidement reliés aux plaques 13» Les tiges 29 de leur piston sont logées dans des trous filetés 30 ménagés dans les moitiés de moule su dans les plaques de guidage» On a représenté schématiquement sur les fig» 5 à 12 un sycle de travail correspondant à la fabrication d'un objet creux* 15 Sa position de départ (Fig»5) le moule est ouvert et se trouve au haut de sa course» Les cylindres de levage 28 ent fait monter les tiges de piston 29. Le produit semi-fini 21 en forme de tube est extrudé «n continu sur une longueur correspondant à la hauteur du moule. Il pend entre les deux moitiés du 20 moule, alors ouvertes» Bans la position dans laquelle elles sont représentées sur la fig. 6 les moitiés du moule sont fermées et se trouvent an haut de leur course. Ils «nt écrasé le bas du tube de sorte que celui-ci est obturé à son extrémité inférieure» Le morceau de tube 25 déjà sectionné par la lame 23 se trouve dans le moule alors fermé qui exécute maintenant son mouvement de descente à l'intérieur du bâti de fermeture» Ce mouvement est produit par les cylindres 28» La position inférieure en fin de course est représentée sur la fig» 7» 30 C'est à ce moment, ®ù entre temps, que s'effectue le mou vement transportant le bâti de fermeture avec le moule jusqu'au poste de soufflage A» Le déplacement latéral est produit par le vérin 19' Le moule se trouve dès lors dans sa position descendue à l'intérieur du bâti de fermeture, sous le mandrin de soufflage 35 4 de l'ensemble de soufflage 3 représenté sur la fig» 1, et co-axialement à ce mandrin» Dans cette position, le mandrin de soufflage descend (Fig, 9) et de l'air comprimé est envoyé dans le moule 15, ce qui gonfle le produit semi-fini 21 en forme de tube pour en faire un objet BAD ORIGINAL 69 24337 8 2013131 creux terminé désigné par 21a. Ensuite, les moitiés 15 du. moule s*ouvrent (Fig.lO) le mandrin de soufflage 4 reprend sa postion extrême supérieure comme représenté sur les fig. 5 à 8 et soulève l'objet creux terminé 21a qui, lors de ce mouvement ascendantjest 5 dégagé du mandrin. On a représenté sur la fig. 11 le mandrin 4 sans l'objet creux, le tube 21 constituant le produit semi-fini a continué entre-temps d'être extradé. Les moitiés 15 du moule exécutent leur mouvement d'ascension,de sorte que l'extrémité inférieure du produit semi-fini, en forme de tuVe vient se placer XO ^ peu près dans le plan du fond du moule qui se trouve encore sur le côté (Fig.8). Ensuite se produit le retour du. moule à partir de la position dans laquelle il est représenté sur la fig. 8, et l'amenant dans la position dans laquelle il^st représenté sur la fig* 12, D5 dans laquelle le moule ouvert enserre le prectait semi-fini sous forme de tube comme représenté sur la fig. 5* Fuis le cycle de travail se répète* Afin que le mouvement de descente du moule à l'intérieur du bâti de fermeture soit aussi aisé que possible, la pression 20 &e fermeture exercée par les vérins de fermeture est maintenue à une pression minimum réglable* La basse pression pour la descente peut être d'environ 15 atmosphères au-dessus de la pression atmosphérique, tandis que la pleine pression de fermeture atteint 100 atmosphères environ* Afin d'effectuer ees commandes, le conduit 25 31 de fluide sous pression communique par les conduits 35, 36 et 37 avec les distributeurs inverseurs 32, 33;34 commandés par électre-aimant* Le distributeur inverseur 32 est placé en amont de la soupape réductrice 38 qui est réglée à 15 atmosphères environ au-dessus de la pression atmosphérique* Les distributeurs 30 inverseurs 32, 33s34 à électre-aimant sont actionnés de la manière cennue par un dispositif de commande de séquence* Tout d'abord est actionné le distributeur inverseur 32 dans la position de travail cUe gauche auquel est montée une soupape réductrice 38. Les conduits de fluide sous pression sent 35 alors réglés à 15 atmosphères au-dessus dë la pression atmosphériques Puis, en actionne le distributeur-inverseur 33 pour le placer dans la position de travail de gauche dans laquelle le conduit 36 allant aux cylindres de fermeture9 est court-circuité* De ce faits l'extrémité de gauche du cylindre de gauche et l'extré-40 mité de droite du cylindre de droite sont réglées au-dessous de la BAD ORIGINAL 69 24337 9 2013131 pression de fermeture minimum de 15 atmosphères, tandis que les autres côtés des cylindres sont mis à l'atmosphère» Ensuite le distributeur-inverseur 34 est placé en position de travail» De ce fait, le conduit 37 est appliqué à la partie supérieure des 5 cylindres de levage 28 de sorte que le mouvement de descente des moitiés 15 du moule se produit sous une pression de 15 atmosphères environ» A ce moment est atteinte la position de travail représentée sur la fig» 7» Ensuite en règle le distributeur—inverseur 32 à sa position de sortie dans laquelle il ast représenté » Ceci 10 déconnecte le conduit de communication 35 de la soupape réductrice 38. La pleine pression de 100 atmosphères environ règne dès lors d« nouveau dans le système hydraulique» A ce moment est appliquée star les moitiés du moule la pleine pression de fermeture. Le bâti de fermeture se déplace la-15 téralement pour se placer au poste de soufflage A (Fig»8). Une fois la pièce creuse aise en forme (Fig» 9) le dis tributetir inverseur 33 est placé dans sa position de travail de droite dans laquelle le conduit 36 de fluide sous pression communique avec l'extrémité de droite du cylindre de gauche et avec l'extrémité de gauche 20 du cylindre de droite, de sorte que la moule s'ouvre comme repré-serfcé sur la fig» 10. Dès lors si le distributeur-inverseur 34 se place également dans la position de travail de droite, le fluide sous pression agit sur la face inférieure des pistons des cylindres 28, ce qui soulève les deux moitiés 15 du moule pour les 25 amener à leur position supérieure représentée sur la fig» 11» Ainsi est atteinte la position de sortie, dans laquelle le dis tribut eur-inver s eur3 3 est de nouveau réglé à sa position médiane» Ensuite, le cycle de travail suivant se répète selon le même processus» 30 Les détails de réalisation peuvent être modifiés^sans s'é carter de l'invent ion >dans le domaine des équivalences techniques» 69 24337 10 2013,131 R S Y B S î I C A ï 1 0 I B l** Dispositif pour la fabrication d'objets creux en matière thermoplastique par le procédé d'extrusion et de soufflage, comportant une buse d'extrusion orientée vers le bas en vue de pro-5 duire un prodtiit semi-fini en forme de tube reçu entre les deux moitiés d'un moule divisé et, après la fermeture de ce moule, le morceau de tube introduit dans le mouLs é-ïaav sectionné par un dispositif de séparation, ce uispositLi ©e oirfere un bâti de jl&jTîùg'wxù.'o ©çjuxpîï cl© et de plaquer TQ mobiles transversalement aasco^ a^jasi qu3im peste de soixfflags cm* le z'&qvjBl, la saotîla de soufflage est amené avec le fcâfci à& puis ©a ©yfe retiré, caractérisé en e© que le moule (15î est monté de manière à pouvoir se déplacer à 1®intérieur du shâasis de fermeture (1G) 15 entre les plaques (13) solidaires du moule dans des guides verticaux (24 à 27) solidaires de ces plaques et indépendamment du déplacement du bâti de fermeture, le moule effectuant un mouvement de descente vertical l'écartant de la buse d'extrusion (7a) par rapport au châssis de fermeture (10). 20 2.- Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le déplacement du bâti de fermeture (10J 10aaienasit au poste de soufflage (A) se produit après le &çMïemiiS de deacentc verticale du moule (15 )• 3,® Dispositif suivant la re-Tendioatisa 1, caractérisé en 25 ce que les plaques (13) sont rigidement reliées à de» cylindres verticaux (28) dont les tiges de piston (29) portent les moitiés (15) du moule eu leurs plaques de guidage (24)» 4*- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en œ que les plaques (13) présentent des guides (24 à 27) destinés à 30 des galets et entourant les plaques de guidage (24) des moitiés (15) du moule* 5.- Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que dans le conduit de fluide sous pression (31) allant au cylindre dé fermeture (il) est montée une soupape réductrice de pression 35 (38) pouvant être mise en action et hors d'action par des distributeurs-inverseurs (32 à 34) de telle sorte que cette soupape maintienne la pression de fermeture à une pression minimum réglable (de 15 atmosphères au-dessus de la pression atmosphérique) BAD ORIGINAL 69 24337 îi 2013131 pendant le mouvement de descente du moule (15) et une fois cette descente effectuée, étant commutée pour fournir la pleine pression de fermeture (égale à 100 atmosphères au-dessus de la pression atmosphérique)»