Brevet FR2047027A1 — publié le 19710312

Ii*invention concerne tua procédé et un dispositif de fermeture d'un récipient en matière synthétique après son'remplissage, ce récipient se fabriquant à partir d'une ébauche qu'on évase, alors qu'elle est à l'état déformable, sous l'action d'une près-, 5 sion, à l'intérieur d'un outil de conformation, et qu'on rempli"^ à la suite de quoi on donne, au moyen d'un moule de tête à segments de moulage, qu'on peut faire-passer à une position d'ouverture ou de fermeture et qui présente des bords de pincement, pour la partie supérieure du récipient, et, lorsque la tête de 10 conformation est dans sa position de fermeture, la forme d'une tête, tout en fermant le récipient de façon étanche à l'air. Lors de la fermeture de récipients ainsi fabriqués et remplis, il est nécessaire de maintenir au moins en partie la surpression obtenue dans le récipient lors de l'opération précéden-15 te sous pression, et de ne pas la laisser baisser à une valeur inférieure à la pression atmosphérique, afin que les récipients ne s'affaissent pas par suite de la création d'une dépression . intérieure, donc qu'ils ne se déforment pas. Dans les procédés et dispositifs connus, on donne en géné-20 ral immédiatement après le remplissage à la partie d'e tête, encore à l'état déformable, du récipient ou de l'ébauche, par l'application d'un vide dans le moule de la tête, la forme d'une tête qu'on ferme par soudure autogène. Cela présente l'inconvénient qu'ensuite, et suivant la nature du produit dont on a 25 rempli le récipient, et suivant l'instant de l'opération de soudure autogène, il s'établit à l'intérieur du récipient, le plus souventr une dépression, mais tout au plus une pression égale à la pression atmosphérique, parce que le produit travaillé et réchauffé introduit dans le récipient se mélange, au refroidisse-30 ment, avec l'air inclus dans le récipient. En outre, la conformation de la tête du récipient ne s'accomplit pas de façon parfaite. Il s'y ajoute que le dispositif nécessaire à cet effet, notamment sa pompe à vide et les moules à vide, représentent une dépense importante. 35 L'invention a pour but de parvenir à un procédé relative ment simple et aux moyens techniques à l'aide desquels, lors de la fabrication de récipients remplis de ce genre, on puisse produire, à l'intérieur d'eux, une surpression appropriée et maintenir cette surpression constante au moins de façon approchée, pen-4-0 dant toute la durée de l'opération de fermeture. 70 21658 2. 2047027 Conformément à l'invention, on.atteint ce "but au moyen de l'opération.consistant à-produire, entre l'opération de remplissage sous pression et la fermeture étanche à l'air du récipient, dans ce dernier, et par ;mie introduction supplémentaire d'un 5~ agent sous pression, par exemple de l'air ou de l'acide carbonique, une surpression d'une valeur prédéterminée. Par ce moyen, on obtient que la pression régnant dans le récipient, qui a été plus ou moins équilibras avec celle de l'atmosphère, puisse, avant la fermeture de ce récipient, être 10 encore une fois portée à une valeur pouvant être déterminée. On accomplit, de préférence, cette phase du procédé selon l'invention en fermant par pincement, après.l'opération de remplissage sous pression, la section supérieure, encore à sa propre température, dans la région des bords de pincement du moule de la 15 tête, bords de pincement qui sont tout d'abord encore ouverts, au moins partiellement, au point que cette section supérieure laisse subsister un conduit d'introduction, à la suite de quoi on introduit sous pression, à travers ce conduit, dans le récipient l'agent sous pression, puis on ferme le récipient par 20 fermeture complète du moule de la tête. Par ce moyen, on obtient en particulier lravantage que la surpression fixée au préalable qui règne dans le récipient se maintient de façon suffisamment sûre même pendant 1'opération subséquente de fermeture, en vue de pouvoir déterminer au préa-25 lable d'après elle également le reste de surpression qui subsiste après la chute de la pression. Pour la mise en oeuvre, du procédé ci-dessus décrit, on se sert d'un dispositif dans lequel, conformément à l'invention, sont disposées, au-dessus du moule de la tête, au moins deux 30 mâchoires de. pincement qui peuvent être déplacées, l'une par rapport à l'autre, jusqu'à une position de pincement, ces mâ-■ choires présentant des bords de pincement qui, lorsqu'ils sont appliqués l'un contre l'autre dans la position de pincement, laissent subsister -un trou de passage découpé dans le sens per-35 pendiculaire à leur plan" longitudinal, et qui sont mobiles par rapport aux segments du moule-de la tête de telle sorte qu'elles atteignent leur position de pincement avant que les bords de pincement du moule de la tête atteignent leur position de fermeture. - 40 Sur le dessin est représentée schématiquement une forme de 70 21658 3. 2047027 réalisation, donnée à titre d'exemple, du procédé et du dispositif selon l'invention. Fig. 1 est une coupe partielle des éléments essentiels des outils de moulage servant à la fabrication et à la fermeture 5 d'un récipient en forme de "bouteille, à partir d'une ébauche en forme de tuyau souple, et d'un dispositif de commande des segments de moulage de la tête. Fig. 2 est une vue en plan du moule de la tête, avec les mâchoires de pincement dégagées et vues dans leur position 10 d'ouverture. Fig. 3' est une vue en plan du moule de la tête, semblable à celle de là fig. 2, avec les mâchoires de pincement dans leur position de pincement. Fig. 4 à 7 représentent des vues partielles en coupe du 15 dispositif de la fig. 1, avec le moule de la tête et les mâchoires de pincement dans différentes positions de travail. La machine à fabriquer d'une manière continue des récipients en matière synthétique remplis et fermés, à partir d'une matière thermoplastique en forme de tuyau souple, qu'on évase, 20 quand elle est à l'état déformable, à l'intérieur d'un outil de moulage, par le procédé dit de remplissage sous pression, et qu'on remplit d'un produit liquide de remplissage, à la suite de quoi un moule de tête, qui se compose de deux segments pouvant être appuyés l'un contre l'autre, donne à la partie supé-25 rieure du tuyau souple la forme d'une tête d'une bouteille et la soude à l'autogène de façon à la fermer d'une manière étanche à l'air par pincement de la paroi du tuyau souple, est connue en elle-même et, pour cette raison, n'a pas été représentée. Ainsi que cela est représenté dans la fig. 1, la machine 30 précitée comprend un outil de moulage 10 dans lequel on donne * d'une manière connue la forme d'un récipient 11 à une ébauche en forme de tuyau souple, introduite par une machine de filage à la presse qui n'est pas représentée, en même temps qu'on remplit ce récipient d'un produit liquide de remplissage. Sur cet outil 35 de moulage 10 se trouve un moule 12 de tête, qui se compose de deux segments 12a et 12b, qu'on peut faire passer d'une position d'ouverture représentée dans la fig. 2 à une position de fermeture représentée dans la fig. 1, par un mouvement de l'une en direction de l'autre. Les deux segments présentent des bords 40 de pincement 12c et 12d qui délimitent la cavité 13 du moule de 70 21658 4. 2047027 la tête, ces bords de pincement étant étroitement appliqués l'un contre l'autre dans le plan vertical médian M quand ces segments du moulage du sommet sont dans la position de fermeture (fig. 1). Ils ont pour rôle de comprimer par pincement la paroi 5 de l'ébauche qui se trouve au-dessus du sommet de récipient, dont le moulage est terminé, et qui est encore à sa température propre, et de la souder à l'autogène par compression. Sur les segments 12a et 12b reposent, mobiles l'unepar rap-' port à l'autre, dans des guides 12e et 12f, deux mâchoires de 10 pincement 14 et 15. Contre les bords longitudinaux 14a et 15a, prévus sur les deux mâchoires de pincement sur les côtés qui sont à l'opposé du plan médian vertical M, des .outils de moulage agissent des ressorts 16 travaillant à la- compression, qui sont ancrés dans les segments de moulage de la tête, et qui ont ten-15 dance à maintenir les mâchoires de pincement, par des forces élastiques agissant dans des sens contraires, dans une position dans laquelle les bords longitudinaux 14b et 15b, tournés vers le plan vertical médian M des outils de moulage, dépassent les bords de pincement 12ç et 12d des segments du moule de tête. Il 20 émerge des segments du moule de tête des doigts de butée 17 et 18 qui sont engagés dans des boutonnières I4ç et 15c des mâchoires de pincement et qui limitent le mouvement exécuté par ces mâchoires, sous l'influence des ressorts de pression 16, en direction du plan vertical médian M. Les bords longitudinaux 14b 25 et 15b, tournés l'un vers l'autre, des mâchoires de pincement 14 et 15 ont la forme de bords de pincement et présentent dans le milieu des entailles demi-circulaires 14d et 15d qui se correspondent et qui forment un trou de passage vertical quand les . bords de pincement sont appliqués l'un contre l'autre. 30 Le mouvement qui fait passer les segments 12a et 12b du moule du sommet ou de la tête de leur position d'ouverture à leur position de fe:naeture et le mouvement inverse sont provoqués par un dispositif de commande hydraulique qui n'est représenté schématiquement que dans ses parties essentielles dans la 35 fig. 1. A chacun des deux segments, on fait correspondre un cylindre 19 contenant deux pistons 20 et 21 pouvant être amenés dans plusieurs positions, et dont les tiges de piston 20a et 21a émergent de l'une des faces d'extrémité opposées du cylindre sous pression. L'une de ces tiges de piston, celle qui est dé-40 signée par 20a et qui sort du cylindre sous pression par le côté 70 21658 5. 2047027 qui esi: à l'opposé du moule de tête 12, est fixée, de façon à être immobile, par vissage d'une partie filetée de la tige de piston dans un trou taraudé ménagé dans une pièce 22 fixe de la machine, tandis que le corps du cylindre 19 et la seconde tige 5 de piston 21a, reliée au segment correspondant du moule de tête, peuvent se déplacer longitudinalement. les conduites sous pression pour le liquide sous pression ne sont représentées qu'en partie dans la fig. 1, et parmi ces conduites celles qui sont désignées par 23 et 24 sont affectées à l'un des pistons, celui 10 qui est désigné par 20, et celles qui sont désignées par 25 et 26 à l'autre piston 21. la tige de piston 20a fixée à la pièce 22 de la machine peut être réglée dans le sens de la longueur et se bloque au moyen d'un contre-écrou 27. A l'aide de cette tige de piston 20a, on fixe le cylindre 19» et, par l'intermé-15 diaire de la seconde tige de piston 21a, le segment du moule de tête dans leur position convenable par rapport à la position de fermeture. Il va de soi que le dispositif de commande des segments 12a et 12b du moule de tête peut lui-même être commandé aussi bien 20 hydrauliauement que pneumatiquement ou mécaniquement. le mode de fonctionnement est le suivant. la fig. 4 représente la position de travail des outils de moulage, après qu'une ébauche, en forme de tuyau souple, a été conformée sous pression dans l'outil fermé de moulage 10, de ma-25 nière à constituer un récipient 11 en forme de bouteille, puis a été remplie d'un produit liquide de remplissage. Au-dessus du moule 12 de la tête se trouvent des demi-coquilles à vide 28 qui maintiennent ouverte rigidement la partie supérieure, non encore conformée, dix récipient. A ce moment, dans le dispositif de com-30 mande représenté dans la fig. 1, les deux pistons 20 et 21 sont amenés jusque contre la cloison de séparation 19a des deux cj-lindres 19. Ensuite, on refoule un liquide sous pression à travers la conduite sous pression 24 dans les cylindres, par le moyen de quoi les deux cylindres aussi bien que les segments 35 12a et 12b de moulage de la tête, qui leur sont reliés par l'intermédiaire des pistons 21 et leur tige de piston 21a, sont déplacés d'une première distance dans le sens des flèches de la fig. 5. Dans cette manoeuvre, les bords de pincement 14b et 15b des mâchoires de pincement 14 et 15 viennent s'appliquer 1'un 40 contre l'autre et pincent les parties du récipient qui se trou- 70 21658 e. 2047027 vent à cet endroit, parties qui se.soudent aux emplacements de pincement sous l'effet de leur chaleur propre. Le trou de passage I4d, 15d découpé dans le "bord de pincement laisse alors subsister, entre les parois assemblées par pincement, du réci-5 pient, un conduit d'entrée lia (fig. 5 et 5). Après cette première manoeuvre des segments 12a et 12b du moule de tête, les bords de pincement 12ç et 12d de ces segments ne sont pas encore appliqués l'un, contre l'autre, ainsi que cela ressort de la représentation de cette position de fonctionnement 10 dans les fig. 3 et 5. A travers le conduit d''introduction lia ainsi formé, on refoule dans le récipient, à l'aide d'une tubulure de soufflage 29 appliquée à la partie supérieure, un agent sous pression adapté au produit remplissant le récipient, comme par exemple de l*air ou de l'acide carbonique, à la suite de 15 quoi, et lorsqusa été atteinte, à.l'intérieur du récipient, une surpression d'une valeur déterminée au préalable» on déclenche, par 1!intermédiaire d'organes de manoeuvre en eux-mêmes connus et par conséquent non représentés, le second mouvement des segments 12a et 12b du moule de tête* On refoule alors à travers 20 la conduite sous pression 25 des cylindres 19» "un liquide sous pression, de sorte que dans les' cylindïes immobiles les pistons 21 et, en même temps qu'eux, les segments du moule de tête sont déplacés dans le sens des flèches de la fig. 6, et cela jusque dans la position de fermeture, pour laquelle les bords de pince-25 ment 12e et 12d se rencontrent dans le plan vertical médian M du moule de tête. Par cette manoeuvre se termine définitivement le moulage de la tête du récipient, et ses parois situées en dessous des mâchoires de pincement 14 et .15 encore dans leur position de fermeture se ferment de façon étanche à l'air, par sou-30 dure autogène. Ensuite, pour 1'ouverture du moule de tête 12, on refoule, à travers les conduites sous pression 23 et 26, du liquide sous pression dans les cylindres lg, de sorte que les deux pistons 20 et 21 sont de nouveau poussés en direction de la cloison de sé-35 paration 19a des cylindres et que les segments du moule de tête sont déplacés dans le sens des flèches de la fig* 7. En même temps? les demi-coquilles à vide 28 et l'outil de moulage 10 s'ouvrent dans le sens des flèches, à la suite de quoi on peut retirer du moule le récipient 11 rempli, et fermé de façon étan-40 che à l'air. 70 21658 7. 2047027 REVENDICATIONS 1. Procédé de fermeture d'un récipient en matière synthétique après son remplissage, ce récipient ayant été fabriqué à partir d'une ébauche qui a été évasée sous pression, alors qu'il 5 était à l'état déformable, dans un outil de moulage, puis rempli, à la suite de quoi un moule pour la partie de tête, moule à segments pouvant être amené dans une position d'ouverture et une position de fermeture et muni de bords de pincement, donne, dans sa position de fermeture, sa forme à la partie supérieure 10 du récipient et ferme ce dernier de façon étanche à l'air, caractérisé par le fait qu'entre l'opération de remplissage sous pression et la fermeture, étanche à l'air, du récipient, on produit dans ce dernier une surpression d'une valeur déterminée au préalable, en y introduisant en outre un agent sous pression, 15 par exemple de l'air, de l'acide carbonique ou un agent analogue. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'après l'opération de remplissage sous pression, on soumet la partie supérieure, encore à sa température propre, du ré- 20 cipient, dans la région des bords de pincement, d'abord encore ouverts au moins en partie, du moule de la tête à .un pincement laissant subsister un conduit d'entrée, à la suite de quoi on introduit sous pression dans le récipient, à travers le conduit, l'agent sous pression, puis on ferme le récipient par fermeture 25 complète du moule de tête. 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'au-dessus du moule de tête sont disposées au moins deux mâchoires de pincement pouvant être déplacées l'une en direction de l'au- 30 tre jusque dans une position de pincement, lesquelles présentent des bords de pincement qui s'appliquent l'un contre l'autre dans la position de pincement, en laissant subsister au moins un trou de passage découpé suivant une direction perpendiculaire au plan • longitudinal des mâchoires, les mâchoires étant mobiles par rap-35 port aux segments du moule de tête de telle sorte qu'elles atteignent leur position de pincement avant que les bords de pincement du moule de tête atteignent leur position de fermeture. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les mâchoires de pincement reposent dans ou sur les 40 segments du moule de tête par des bords de pincement mobiles les 70 21658 8. 2047027 •uns par rapport aux autres, en étant maintenues par des ressorts de façon élastique dans une position pour laquelle les bords de pincement des mâchoires dépassent les "bords de pincement des segments du moule de tête en direction du plan vertical médian 5 du moule de tête. 5. Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4» caractérisé par le fait qu'on prévoit des moyens de commande pour imprimer au "moule de tête au moins deux déplacements de la position d'ouverture à la position de fermeture, le premier de ces 10 déplacements étant limité après une fermeture partielle du moule de tête et, à l'instant de la rencontre des bords de pincement des mâchoires, par une butée prévue dans le dispositif de commande, cette butée restant sans effet lors de la commande du second déplacement provoquant la fermeture complète du moule de 15. tête. 6. Dispositif selon la revendication 5» à commande pneumatique ou hydraulique, caractérisé par le fait que, pour assurer la commande des deux déplacements du moule de tête est disposé au moins un cylindre avec deux pistons pouvant être 20 amenés dans plusieurs positions, le piston commandant le premier déplacement étant réglable, sur une pièce fixe du dispositif, suivant la direction du mouvement de fermeture du moule de. tête. 7. Récipient caractérisé par le fait qu'il est réalisé 25 suivant l'une des revendications 1 à 6.