Brevet FR2160723A1 — publié le 19730706

La présente invention concerne un dispositif pour réaliser la paroi de la zone du col tubulaire d'un corps creux obtenu par e2trusion-soufflage, présentant une extrudeuse produisant un boyau en matière thermoplastique, des demi-moules qui, placés au-dessous de l'extrudeuse et susceptibles dtêtre rapprochés et éloignés l'un de l'autre, serrent à l'état fermé du moule, le boyau dans la zone située en regard du col tubulaire et dans la zone de ce dernier, une ouverture prévue dans le moule et correspondant au col tubulaire, un mandrin de soufflage en forme de barre qui traverse l'ouverture en vue du soufflage, et un corps formant noyau prévu sur le mandrin de soufflage et contre lequel s'applique la face interne de la tubulure. Le col tubulaire d'un bidon est soumis à de nombreux types de sollicitations, qu'il s'agisse d'un col tubulaire fermé par un bouchon fileté, par un crampon (comme c'est le cas pour les bidons utilisés dans l'armée) ou analogues. Ces sollicitations se produisent notanent, mais non pas exclusivement, dans le cas de bidons, récipients, bouteilles isolantes etc. à large col. Dans ces articles le col est si large que l'on peut accéder avec la main à l'intérieur du récipient. Le diamètre d'un tel col est en règle générale de 7 et ia ci. Comparées à des articles en métal, les matières à partir desquelles on peut fabriquer des corps creux par extrusion-soutrlage présentent une rigidité sensiblement réduite.Les sollicitations ont par conséquent tendance à pousser des zones partielles du col tubulaire vers l'intérieur de sorte que la fermeture n'est plus satisfaisante et risque même de perdre son étanchéité. Il est connu d'y remédier en prévoyant une bague renfor çante dans des cols tubulaires larges. Dans le cas des cols tubulaires de faible diamètre, de telles bagues renforçantes ne peuvent pas être prévues par manque de place. Les bagues renforçantes sont réalisées intérieurement sous une forme plus ou moins conique et s'adaptent sur la zone antérieure d'un fourreau de soufflage. Le fourreau est introduit Juste suffis ai- ment loin dans le moule de soufflage pour que la bague renfor çante s'applique sur la paroi interne de la fermeture. Puis on gonfle le récipient, retire le fourreau et la bague glisse vers le bas à partir de son siège conique. Etant donné que la bague est en matière synthétique, elle peut se souder à la ma tière encore chaude du récipient. L'inconvénient de ce procédé réside dans le fait que la bague constitue à présent elle-même la paroi interne de la tubulure de sorte que tous les liquides s'écoulent sur elle. En plus de ses propriétés renforçantes, elle doit par conséquent présenter certaines propriétés chimiques compatibles avec des denrées alimentaires et ne doit pas être attaquée par des carburants, etc. Etant donné que la bague renforçante doit être réalisée en une matière qui se soude à la matière extrudée chaude du corps creux, elle ne peut être réalisée qu'en matière synthétique. Cependant, les matières synthétiques présentent fondamentalement des caractéristiques de rigidité moins bonnes que celles de métaux.D'autre part, un inconvénient réside encore dans le fait qu'il peut se former au plan de Joint entre la bague renforçante et la paroi soufflée du col, des nids en forme de fentes qui accuwulent des résidus indésirables ou peuvent conduire à un manque d'étanchéité. Enfin, de tels récipients ne peuvent être vidés que dans des conditions défavorables car la face frontale interne de la bague renforçante est placée perpendiculairement à la direction d'écoulement et provoque par conséquent des turbulences. La présente invention crée un dispositif et un procédé permettant d'éviter l'ensemble des inconvénients cités et, notamment, de rendre le col tubulaire sensiblement plus résistant aux charges et de disposer une éventuelle bague renforçante dans la paroi du col tubulaire sans qu'elle soit visible de l'extérieur. Ce résultat est obtenu suivant la présente invention par le fait qu'à une certaine distance du corps formant noyau il est fixé une petite vessie qui, traversée par le mandrin de soufflage, peut être gonflée et dégonflée de l'extérieur et dont la périphérie externe est, à l'état non gonflé, sensiblement plus petite que le diamètre interne du col tubulaire fini, que d'autre part il est prévu un dispositif presseur qui pousse l'extrémité inférieure du boyau située devant la vessie contre le mandrin de soufflage et que, le mandrin de soufflage ayant été amené vers l'intérieur, la petite vessie applique au niveau du col tubulaire, dans la zone à double épaisseur de paroi, l'enveloppe de la vessie contre la paroi interne du corps creux. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention sont décrits ci-dessous à l'aide d'un exemple de réalisation préféré illustré aux dessins annexés. La fig. 1 est une coupe schématique, non à l'échelle, partiellement découpé. et interrompue, d'un moule de soufflage, d'un boyau extrudé et d'un fourreau au cours d'une première phase du cycle de travail. La fig. 2 représente l'ensemble de la fig. 1 dans une deuxième phase du cycle de travail en traits pleins et dans une troisième phase du cycle de travail en traits interrompus. La fig. 3 représente une quatrième phase du cycle de tra vail en traits pleins et une cinquième phase du cycle de travail en traits interrompus. La fig. 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la fig. 3. La fig. 5 représente une sixième phase du cycle de travail en traits pleins et une septième phase du cycle de travail en traits interrompus. La fig. 6 est une coupe transversale du col tubulaire d'un corps creux fini obtenu par extrusion-soufflage. Une tSte d'extrusion non représentée est prévue au-dessus de la fig. I et produit un boyau Il en matière thermoplastique chaude de section circulaire. Suivant la technique connue du soufflage de corps creux, ce boyau Il n'est pas obtenu de manière continue. On réalise, au contraire, une certaine longueur de boyau et ensuite commence le procédé de soufflage pendant que le boyau est suspendu. La matière utilisée pour le boyau Il ne diffère pas des matières utilisées couramment pour ces applications. Le moule de soufflage constitué par les deux demicoquilles 12, 13 ne diffère pas non plus de celui normalement utilisé. les demi-coquilles 12 et 13 peuvent par conséquent être rapprochées et éloignées horizontalement l'une de l'autre. Leurs espaces creux 14 et ç se complètent à l'état fermé pour affecter la forme que le corps creux présente ultérieurement. Comme d'ordinaire, les spires de filetage 17, 18 sont réalisées dans la partie inférieure des demi-coquilles 12 et 13. Dans l'exemple de réalisation représenté il s'agit d'un filetage trapézoidal qui se trouve ultérieurement sur la face externe du col tubulaire 19. Les demi-coquilles 12 et 13 pourraient cependant dans cette zone également être réalisées sous une forme telle que la fermeture du type utilisé dans les bidons d'usage courant dans l'armée puisse y être fixée ultérieurement ou qu'un autre type quelconque de col tubulaire soit fermé. Jusqu'à présent la seule différence par rapport à la technique antérieure consiste dans le fait que le boyau 11 s'étend beaucoup plus loin au-dessous des demi-coquilles 12 et 13. Un fourreau 21 présente un canal 22 pour l'air de soufflage et à son extrémité libre une sortie 23 pour l'air de soufflage. À peu de distance au-dessous de la sortie 23 il est prévu deux plaquettes circulaires 24 et 26 qui, placées axialement à un certain intervalle perpendiculairement au fourreau 21 sont fixées rigidement au fourreau 21 et présentent un diamètre sensiblement inférieur au diamètre interne d'une bague renforçante circulaire 27. Comme le montre le dessin, la distance entre les plaquettes 24 et 26 est légèrement supérieure à la hauteur de la bague renforçante 27. La circonférence externe 28 d'une petite vessie pneumatique 29 porte dans la zone de son équateur la bague renforçante 27 coaxialement au fourreau 21. La petite vessie peut Autre gonflée de l'extérieur au moyen d'un canal 31. Par suite des plaquettes 24 et 26 elle se gonfle alors perpendiculairement au plan du dessin de la fig. 1 et maintiens de manière store la bague renforçante 27. Cette dernière est placée sur la vessie non gonflée 29 ~l'extérieur du dispositif pour être ensuite placée dans la position représentée à la fig. 1 dans laquelle la bague renforçante 27 se trouve au niveau du col tubulaire ultérieur 19 et dans une position telle que son axe longitudinal géométrique soit placé dans le plan de séparation des demi-coquilles 12 et 13. La bague renforçante 27 est en métal et peut être rendue rugueuse sur ses faces périphériques.On peut cependant également utiliser des bagues métalliques se trouvant à l'état où elles sont obtenues par moulage sous pression ou par découpage de profilés tubulaires courants. h présent les demi-coquilles 12 et 13 sont rapprochées l'une de l'autre de sorte que les faces de compression 8Up4- rieures 32 serrent le boyau Il de manière connue et que le boyau se trouve suspendu à ce niveau dans l'espace creux 14, 16, comme représenté en traits pleins à la fig. 2. Lors de ce mouvement les spires de filetage 17, 18 poussent le boyau Il dans la zone correspondante contre la circonférence externe 33 de la bague renforçante 27 qui ne se trouve de ce fait cependant pas écartée de sa position puisqu'elle continue d'être maintenue à sa circontérence interne 34 par la circonférence externe 28 de la vessie 29.En même temps la matière constitutive du boyau se trouve également pressée dans les spires de filetage 17j 18 de manière à obtenir dans cette matière un filetage trapézo#dal. À présent on souffle avec le fourreau 21 de l'air dans l'espace creux 36 obtenu entretemps de sorte que le boyau s'applique intérieurement contre les demi-coquilles 12 et 13. Ceci est représenté en traits interrompus. le corps creux peut évidemment également présenter une autre forme. Le col tubulaire 19 du corps creux peut également Autre décalé latéralement ou d'une autre façon. À présent la vessie 29 est dégonflée et se trouve ramenée au volume 37 représenté en traits interrompus à la fig. 2. De ce fait la bague renforçante 27 n'est plus maintenue que par les forces d'adhérence ou des forces analogues exercées par la matière Comprimée en forme de col tubulaire 19 et se trouve entièrement séparée de la vessie 29. À la place de la vessie 29, on pourrait également utiliser un corps en caoutchouc dont l'équateur pourrait être agrandi en rapprochant les plaquettes 24 et 26 l'une de l'autre. D'autre part la bague renforçante 27 pourrait également Autre maintenue par des doigts susceptibles d'être déplacés vers l'extérieur et l'intérieur radialement au fourreau 21. En outre, on pourrait également se servir d'organes élastiques susceptibles d'être tendus ou détendus en direction radiale. Il existe un grand nombre de moyens équivalents pour conserver à la bague renforçante 27 une longueur suffisante. L'utilisation de dispositifs électromagnétiques est étalement concevable. À présent le fourreau 21 avec les plaquettes 24, 26 et la petite vessie 29 sont amenés plus loin à l'intérieur de l'espace creux 36 Jusqu'à ce qu'un organe en forme de chapeau de champignon 38 relié rigidement au fourreau 21 se trouve, avec sa face ronde à l'avant, au niveau du bord inférieur 39 du boyau 11. Le bord inférieur 39 ne constitue évidemment pas le bord inférieur de l'ensemble du boyau 11 mais seulement le bord inférieur de la partie résiduelle qui est suspendue au-dessous des spires de filetage 17, 18. Il ne s'agit donc que de la partie résiduelle non comprimée. Deux plaques de compression 41, 42 peuvent être déplacées horizontalement sensiblement en direction perpendiculaire au fourreau 21, de manière analogue aux demi-coquilles 12, 13. Le dispositif de guidage et d'actionnement à prévoir à cette fin n'est pas représente.Les plaques de compression 41, 42 présentent des évidements en forme de segments de cercle à bord libre 43 et 44 qui après un mouvement suivant les flèches 46 se complètent pour former un cercle dont le diamètre correspond à celui du fourreau 21 augmenté de l'épaisseur de la matière constitutive du boyau. Lorsque les plaques de compression 41, 42 sont entièrement rapprochées l'une de l'autre suivant les flèches 46, leurs bords 47, 55 resserrent encore davantage de matière constitutive du boyau et les évidements 43, 44 poussent, comme dans le cas du col de sac, la matière constitutive du boyau au-dessus du corps 38 contre le fat du fourreau 21 auquel elle reste collée. Au cours de ce processus il se forme sans doute des plis qui ne présentent cependant pas d'inconvénient et qui peuvent être lissés ultérieurement. Pour lier le boyau au-dessus du bord 39 à la manière d'un col de sac on pourrait également procéder d'une autre façon que celle représentée en l'occurrence. On pourrait par exemple, utiliser une boucle en forme de ruban que l'on resserre ou analogue Lorsque les plaques de compression 41, 42 se trouvent dans la position représentée à la fig. 4, le bord 39 s'est relevé légèrement. À présent les plaques de compression 41, 42 sont ramenées suivant les flèches 50 dans leur position initiale et le fourreau 21 est amené plus loin l'intérieur de l'espace creux 36 et ce Jusqu'à ce qu'une deuxième petite vessie 48 se trouve dans le col tubulaire 19. Cette dernière vessie 48 peut à volonté être gonflée ou dégonflée de l'extérieur au moyen d'un autre canal non représenté. Elle se trouve entre l'organe 38 et une plaquette 49 qui sont chacun fixés rigidement au fourreau 21. Le mouvement vers l'intérieur a pour effet de renverser la partie en forme de col de sac 51 vers l'intérieur, comme représenté à la fig. 5. À présent on applique une pression sur la vessie 48 qui, en se dilatant, déchire le col de sac 51. fin d'alléger la vessie 48 la partie en forme de col de sac 51 peut être légèrement déchirée en déplaçant l'organe 38 (avec le fourreau 21) suffissinient loin à l'intérieur de l'espace creux 36 pour que le col de sac 51 se trouve fissuré ou déchiré. Ceci est en même temps facilité par la for. me sphérique de l'organe 38. Du fait de la dilatation de la vessie 48, représentée en traits interrompus à la fig. 5, la matière 52 est poussée sur la circonférence interne 34 de la bague renforçante 27, sur sa face frontale interne 53 et sur la zone interne 54 située au-dessus de la tubulure 19, et se trouve ainsi, comme elle est encore chaude, soudée solidement. il faut donc que les différentes phases du cycle de travail se succèdent avec une rapidité suffisante. La fig. 6 représente les plans de Joint 56 entre les matières identiques. Cette figure montre également que la matière se trouvant au-dessus du col tubulaire 19 voit ainsi son épaisseur avantageusement croi trie, sinon même doubler. les dimensions sont choisie s de telle façon que lors de la phase de travail suivant la fig. 5 une plaque d'appui 57 fixée rigidement et perpendiculairement au fourreau 21 soit en même temps pressée contre la face frontale externe 58 de sorte que l'on obtient en cet endroit des faces planes qui sont nécessaires pour des raisons d'étanchéité. La plaque d'appui 57 peut également servir de butée et limiter la course d'amenée du fourreau 21. À présent la vessie 48 est à nouveau dégonflée et se trouve ramenée à son volume précédent et le fourreau 21 est retiré com plètement. les demi-coquilles 12 et 13 s'ouvrent à nouveau et le corps creux fini peut tomber vers le bas. Comme le montre la fig. 6 la bague renforçante 27, complatement entourée de matière thermoplastique, n'est pas visible de l'extérieur et il ne se forme pas du tout de nids ou fentes dans lesquelles un fluide pourrait pénétrer de l'exté- rieur. le col tubulaire 19 est lisse sur son c8té interne et présente dans la zone du bord interne 59 une courbure favorisant l'écoulement. Cela provient du fait que la vessie 48 ne présente à l'état gonflé aucune forme angulaire mais affecte automatiquement touJours des formes arrondies. De ce fait la partie en forme de col de sac 51 se termine ultérieurement pratiquement sans transition dans la partie épaissie en forme de coin 61 de la paroi. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour réaliser la paroi de la zone du col tubulaire d'un corps creux obtenu par extrusion-soufflage, présentant une extrudeuse produisant un boyau en matière thermoplastique, des demi-moules qui, placés au-dessous de l'extru- deuse et susceptibles d'être rapprochés et éloignés l'un de l'azur tre, serrent à l'état fermé du moule le boyau dans la zone ai- tuée en regard du col tubulaire et dans la zone de ce dernier, une ouverture prévue dans le moule et correspondant au col tubulaire, un mandrin dé soufflage en forme de barre qui traverse l'ouverture en vue du soufflage, et un corps formant noyau prévu sur le mandrin de soufflage et contre lequel s'applique la face interne de la tubulure, caractérisé en ce qu'à une certaine distance du corps formant noyau 29 il est fixé une petite vessie 48 qui, traversée par le mandrin de soufflage 21, peut être gonflée et dégonflée de l'extérieur et dont, à l'état non gonflé, la circonférence externe est sensiblement inférieure au diamètre interne du col tubulaire fini 19, en ce qu'il est prévu un dispositif presseur 41, 42 qui pousse l'extrémité inférieure du boyau 11 devant la vessie 48 contre le mandrin de soufflage 21 et en ce que, le mandrin de soufflage 21 ayant été introduit et le corps creux étant déJà gonflé, la vessie 48 est gonflée au niveau du col tubulaire à un degré tel qu'au moins dans la partie à double épaisseur de paroi l'enveloppe de la vessie 48 s'applique contre la paroi interne du corps creux. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le corps formant noyau est réalisé sous la forme d'un dispositif porteur d'une bague renforçante 27, en ce que la circonférence externe 28 du dispositif porteur 21, 24, 26, 29 peut être agrandie et rapetissée de l'extérieur, et en ce qu'à l'état rapetissé la circonférence externe 28 est sensiblement inférieure à la circonférence interne 34 de la bague renforçante 27. 3 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif porteur comprend un corps en caoutchouc qui peut titre comprimé en direction longitudinale du mandrin de soufflage 21 et dont la circonférence externe se trouve ainsi bombée vers l'extérieur. 4 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif porteur 21, 24, 26, 29 comprend une deuxième petite vessie pneumatique gonflable 29. 5 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif presseur comprend deux demi-plaques de pression 41, 42 qui présentent chacune un demi-évidement 43, 44 pour le mandrin de soufflage 21 et la matière constitutive de l'extrémité inférieure du boyau 11. 6 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est prévu devant la première vessie 48 un organe en forme de chapeau de champignon 38 qui ouvre l'extrémité inférieure pressée du boyau Il lorsque le mandrin de soufflage 21 se trouve introduit à une profondeur correspondante dans le corps creux. 7 - Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce gu'il est prévu sur l'organe en forme de chapeau de chawpi- gnon 38 un dispositif de maintien du bord inférieur pressé du boyau 11, lequel dispositif maintient cette partie marginale à la façon d'un col de sac. 8 - Procédé pour renforcer la zone du col tubulaire sui vant l'une des revendications 1 à 7, et dans lequel un boyau est d'abord extrudé, puis le mandrin de soufflage présentant le corps formant noyau est amené suffisamment loin vers le haut pour que ce dernier se trouve au niveau du col tubulaire ultérieur, les demi-ioules sont ensuite rapprochés l'un de l'autre et le mandrin de soufflage est alors retiré du corps creux, caractérisé en ce qu'après le soufflage le boyau Il suspendu aux demi-ioules 12, 13 et au-dessous de ceux-ci est pressé avec son bord inférieur 39 à la façon d'un col de sac contre le mandrin de soufflage 21 en ce que le mandrin de soufflage 21 est encore introduit plus loin dans le corps creux, en ce que le bord inférieur 39 maintenu contre le mandrin de soufflage 21 est renversé dans le col tubulaire 19 et en ce que ensuite une petite vessie 48 fisee au mandrin de soufflage Il est fonflée suffisamment pour qu'elle dilate le boyau enfoncé se trouvant à l'intérieur du corps creux et le pousse à l'état chaud, tout au moins, contre la paroi interne du col tubulaire. 9 - Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'une bague renforçante 27 est maintenue sur le corps formant noyau 29 et en ce qu'au moment où le mandrin de soufflage 21 est introduit plus avant dans le corps creux, la bague renfor çante 27 se trouve dégagée du mandrin et reste dans le corps tubulaire 19.