Brevet FR2048053A1 — publié le 19710319

La présente invention est relative à un procédé de fabrication d'articles creux comportant plusieurs peaux. Le procédé suivant l'invention est caractérisé en ce que l'on procède à un soufflage'd'une paraison ou ébauche interne à l'intérieur d'une paraison externe, dans un moule qui délimite la forme externe de 11 article devant etre fabriqué, on injecte un gaz dans la paraison interne afin de gonfler les paraisons externe et interne à peu près simultanément. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre faite en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples et dans lesquels la Fig. 1 est une vue en coupe d'une extrudeuse utilisée pour fabriquer un article creux comportant une peau double suivant le procédé de l'invention; la Fig 2 est une vue en coupe d'une extrudeuse destinée à mouler un article creux comportant trois peaux suivant un second mode de mise en oeuvre de l'invention; la Fig. 3 est une vue en coupe d'un moule destiné à être utilisé avec l'extrudeuse représentée à la Fig. 1 ou à la Fig. 2. En se référant tout d'abord à la-Fig. 1, on désire fabriquer un réservoir ou autre récipient comportant une peau externe en chlorure de polyyinyle et une peau interne en polyéthylène. Une paraison interne 10 en polyéthylène de forme creuse est extrudée de la matrice d'une tête d'extrusion 11 à peu près simultanément avec l'extru- sion d'une paraison 12 externe de forme creuse en chlorure de polyvinyle à partir de la matrice d'une seconde tête d'extrusion 13 qui entoure la paraison interne. les paraisons coaxiales sont extrudées simultanément dans un moule 20 en plusieurs pièces qui délimite la forme externe du récipient devant être fabriqué. le moule est ensuite fermé afin d'emprisonner les paraisons à 1' exception des régions de celles-ci qui doivcnt être gonflées.Tandis que les deux paraisons sont toujours dans un état semi-fondu, les parois sont soumises à un soufflage, c'est-à-dire que de l'air sous pression est envoyé à l'intérieur de la paraison interne, afin que cettë derniè- re soit gonflée à l'intérieur de la paraison externe et, lorsque la paraison interne se gonfle, la surface externe de la paraison interne épouse la forme de la surface interne de la paraison externe et les deux paraisons sont gonflées ensemble jusque ce que la surface externe de la paraison externe vienne en contact avec la surface interne de la cavité du moule 20 et épouse la forme de celle-ci. De l'air sous pression est alors maintenu dans le récipient moulé jusqu'à ce que les peaux interne et externe du récipient se soient refroidies et durcies, à la suite de quoi l'air sous pression est mis à l'échappement et le moule 20 est ouvert afin de permettre d' enlever le récipient. Ainsi, le récipient fabriqué comporte une peau externe en chlorure de polyvinyle présentant des propriétés de ri gidité, de ralentissement de la propagation de la flamme et une bonne résistance aux intempéries, et une peau interne en polyéthylène présentant de bonnes propriétés de résistance chimique. Un tel récipient est approprié pour être utilisé pendant de longues périodes à l'extérieur et ne présente pas de détérioration de ses propriétés dues à l'effet des rayons ultra-violets et des intempéries normales. De préférence, l'air sous pression est admis dans les paraisons par l'intermédiaire d'-un conduit 25 prévu dans le mandrin 24 de 1' appareil dJextrusion 11, 13 bien que si on le désire d'autres dispositifs classiques de soufflage puissent être utilisés, par exemple un soufflage à partir du fond des paraisons ou à partir des cotés de celles-ci en utilisant une aiguille rétractable qui perce les paraisons. in outre, on remarquera que la température et la pression de l'agent utilisé-pour le soufflage sont choisies en fonction de la matière constituant les paraisons. Dans une variante, le paraison interne est de forme à peu près régulière et est constituée par une matière résistant aux agents chimiques, et la paraison externe est de forme irrégulière et est constituée d'une matière résistante au-fluage, la paraison externe formant des supports ou des points de centrage qui permettent d'empiler l'article ou de le disposer en rangées empilées. Dans une autre variante, la paraison interne est formée d'une matière résistante aux agents chimiques et la paraison externe est formée en polystyrène de telle sorte que la surface externe de l'article peut être décorée au moyen d'un procédé de métallisation sous vide. -On remarquera que le procédé décrit ci-dessus permet de fabriquer des articles dans lesquels les surfaces interne et externe de l'article présentent des propriétés physiques et chimi:ques#ifféren tes, par exemple, un réservoir à essance peut être fabriqué de façon à comporter une peau externe en une matière rigide résistante aux chocs mais qui ne présente pas une résistance élevée à l'action dissolvante de l'essence, et une peau interne qui est totalement résistante à l'action dissolvante de l'essence, mais qui ne présente pas les propriétés nécessaires de rigidité ou de résistance aux chocs.On peut ainsi fabriquer des articles dans lesquels les surfaces interne et externe présentent respectivement les propriétés désirées tandis que dans un article comportant une seule peau la matière dont est fabriqué cet article doit être choisie pour constituer un compromis entre les propriétés nécessaires pour les surfaces interne et externe. Dans un second exemple de mise en oeuvre de l'invention (Fig. 2) trois paraisons 14, 15 et 16 sont extrudées dans un moule à partir de têtes d'extrudeuses respectives 17, 18, 19. les paraisons sont extrudées les unes à l'intérieur des autres et sont gonflées à peu près simultanément afin de produire un article comportant trois peaux. les peaux interne et externe de l'article sont formées d'une matière, ou de deux matières qui fournissent les propriétés désirées aux surfaces interne et externe de l'article, et la peau intermé- diaire ou centrale est formée d'une matière qui procure les propriétés physiques désirées, par exemple la résistance et/ou la rigidité de l'article. Dans une variante de ces deux exemples, on dispose entre les paraisons un réseau de fibres tissées ou une natte ou matelas de fibres qui est capable de se dilater jusqu a prendre la forme de l'article devant être fabriqué, par exemple dans le cas d'un article à double peau, le réseau ou la natte est disposé dans le moule et la paraison externe est extrudée autour de l'extérieur du réseau, et la paraison interne est extrudée à l'intérieur de ce réseau. Lors du gonflage des paraisons, le réseau ou la natte se dilate avec les paraisons, et celles-ci s'appliquent l'une sur l'autre à travers les interstices du réseau ou matelas. On remarquera que l'utilisation de tels réseaux ou de tels nattes ou matelas est particulièrement utile lorsque les propriétés de la matière dont doit être fabriqué l'article ne sont pas conformes à la totalité des impératifs de 1' article si elle ne comporte pas un support supplémentaire d'un type quelconque. En outre, on remarquera que deux ou plus de deux paraisons d'une même matière peuvent être gonflées avec un matelas ou réseau de fibres intercalés entre-elles afin de produire un article à plusieurs peaux en une seule matière dont le réseau ou la natte constitue le support. Dans chaque exemple, les paraisons peuvent être produites par des techniques de moulage par injection lorsque la paraison interne est utilisée comme pièce rapportée sur laquelle la paraison externe est moulée, ou inversement, de telle sorte que lorsqu'elles sont chauffées de nouveau, les paraisons peuvent être soumises à un soufflage simultanément jusqu'à prendre la forme désirée. Cependant, 1' extrusion des paraisons est préférable en raison du fait que le moulage par injection limite les matières utilisées pour la fabrication des paraisons à celles présentant un point de ramollissement analogue. En se référant maintenant à la Fig. 3, on désire fabriquer un tube continu comportant une peau externe en polyprolylène et une peau interne en Nylon. L'appareil représenté à la Fig. 1 est utilisé pour extruder une paraison interne 20' en Nylon à peu près ai- multanément avec l'extrusion d'une paraison externe 21 en poSypro- pylène, la paraison 20' en Nylon étant extrudée à l'intérieur de la paraison 21 en polypropylène. les paraisons coaxiales 20', 21 sont fermées de façon étanche lorsqu'elles quittent l'extrudeuse en pin çant les paraisons de façon que leurs parois fondent ensemble, ou en variante un bouchon ou un organe de serrage peut être utilisé pour fermer de- façon étanche les extrémités des paraisons.De l'air est introduit dans la paraison interne à travers le mandrin de l'ex- trudeuse et les paraisons sont gonflées lorsqu'elles sont extrudées simultanément dans des moules en plusieurs parties mobiles 22 délimitant la forme finale externe du tube continu devant être fabriqué. les moitiés des moules 22 sont portées sur des transporteurs parallèles sans fin 25 comportant un brin rectiligne d'une longueur telle que le temps nécessaire pour qu'un moule 22 qui se déplace depuis le commencement du brin rectiligne du transporteur jusqu'à la fin de ce brin soit à peu près égal au temps de refroidissement nécessaire pour la matière devant être moulée.Les paraisons coaxiales 20', 21 en polypropylène et en Nylon sont extrudées entre les moitiés d'un premier moule lorsque ces moitiés viennent en contact au commencement du brin rectiligne du transporteur et, du fait que les paraisons sont toujours dans un état semi-fondu, l'admission d'air sous pression provoque le gonflement des paraisons sur le moule de telle sorte que les paraisons prennent la forme interne de la cavité du moule. lorsque la paraison interne en Nylon se gonfle, sa surface externe vient en contact avec la surface interne de la parais on 21 en polypropylène, après quoi les deux paraisons se gonflent ensemble jusqu a ce que la surface externe de la paraison 21 en polypropylène vienne en contact avec la surface interne de la cavité du moule et épouse la forme de celle-ci. Lorsque les deux paraisons sont gonflées, le premier moule 22 se déplace le long du brin rectiligne du transporteur, et les parties d'un second moule 22 sont amenées en contact ensemble lorsqu' elles commencent à parcourir le brin rectiligne du transporteur, en contact avec une extrémité du premier moule. En outre, les paraisons interne et externe sont extrudées# en continu depuis les têtes de extrudeuse et au fur et à mesure que l'opération se poursuit, une longueur continue d'un tube à double peau de la forme désirée est produite. A la fin du parcours sur les brins rectilignes des deux transporteurs, les moitiés des moules sont séparées laissant découvert le tube solidifié. lorsque la longueur désirée de tube a été produite elle est séparée des paraisons extrudées par une opération de coupe, qui sert à fermer l'extrémité des paraisons devant être extrudées (comme représenté en 27) afin de maintenir de l'air sous pression à l'intérieur des paraisons devant être extrudées. Le tube ainsi fabriqué présente une peau externe en polypropylène qui offre une bonne protection dans un milieu acide, et une peau interne en Nylon qui est appropriée pour le transport de l'essence. Un tel tube peut trouver des applications avantageuses dans certains types de véhicules commerciaux. Cependant, on remarquera que la matière constituant les peaux interne et externe peut être choisie en fonction de l'utilisaticn à laquelle est destiné le tube. Dans une variante, la paraison externe est extrudée avec une partie s'étendant axialement qui est plus épaisse ue le reste de la paraison. la partie plus épaisse est comprimée dans la forme d' outil au cours de la fermeture des moitiés du moule pour délimiter des nervures de renforcement ou des rebords a montage sur ltexté- rieur du tube, tandis que le reste de la paraison est gonflé de telle sorte qu'elle prend la forme au moule pour délimiter-la forme externe du reste du tube. Un tèl agencement est utile lorsque par exemple la peau interne du tube est formée d'une matière qui est souple et présente une faible résistance au fluage, la peau externe étant formée d'une matière qui confère une rigidité au tube. Lorsque l'on désire produire un tube comportant trois peaux, l'a pareil représenté à la Fig 2 est utilisé pour extruder trois paraisons coaxiales dans le moule continu représenté à la Fig. 3. Les paraisons sont gonflées à peu près simultanément afin de produire un tube à trois peaux. Les peaux interne et externe sont for mées d'une matière ou de deux matières qui procurent les propriétés chimiques désirées aux surfaces interne et externe de l'article, et la peau intermédiaire est formée d'une matière qui procure les propriétés physiques désirées au tube. par exemple, si l'on désire obtenir une isolation thermiqueS la matière de la peau intermédiaire peut etre du type expensé. On remarquera que du fait que les paraisons ne se déplacent pas réellement par rapport au moule 22, les surfaces externes des tubes produits, comme représenté à la Figo. 3, ne sont pas nécessairement cylindriques. Par exemple, des tubes du type en accordéon ou des tubes comportant des dépouilles ou des saillies sur leur surface externe peuvent être produits, pourvu que la forme de la surface externe du tube permette la séparation des moitiés du moule à la fin de leurs parcours sur le brin rectiligne des transporteurs. Revendications -1 - Procédé de fabrication d'un article creux à plusieurs peaux, caractérisé en ce quel'on moule par soufflage une paraison interne dans une paraison externe, dans un moule délimitant la forme externe de l'article devant être fabriqué, et on injecte un gaz dans la paraison interne, afin de gonfler les paraisons externe et inter ne à peu près simultanément. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les paraisons sont formées par extrusion, les paraisons étant extru dées l'une à l'intérieur de l'autre. 3 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que deux paraisons sont utilisées pour produire un article à deux peaux. 4 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que trois paraisons sont utilisées pour pro duire un article comportant trois peaux. 5 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications précé dentes, caractérisé en ce qu'un réseau ou une natte, capable de se dilater jusqu'à prendre la forme de l'article devant être fabriqué, est disposé entre une paraison interne et une paraison externe, le réseau ou la natte étant dilaté lorsque les parois sont moulées par soufflage de telle sorte que l'article comprend un réseau ou une natte disposé entre les peaux formées par lesdites paraisons inter ne et externe. 6 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'article devant être fabriqué est un tube continu, le moule étant constitué par plusieurs segments de moule dont chacun est constitué par deux éléments portés par les brins respectifs d'un transporteur sans fin, les parties de chaque segment étant amenées en contact ensemble sur un brin du transporteur et les paraisons étant extrudées entre les parties des moules avec une vi tesse analogue à la vitesse de progression des transporteurs. 7 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1, 3, 4 et 5, caractérisé en ce que les paraisons sont moulées par injection, une paraison interne constituant une forme autour de laquelle est moulée une paraison externe. 8 - Article creux à plusieurs peaux, caractérisé en ce qu'il est fabriqué au moyen du procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes.