Brevet FR2263876A1 — publié le 19751010

La présente invention a trait à un mandrin de soufflage destiné à équiper un dispositif de fabrication de corps creux, notamment des bouteilles, en matière synthétique thermoplastique par le procédé de soufflage, ce mandrin étant composé dtune tige qui sert à former une ébauche ou paraison tubulaire fermée à une extrémité et qui comporte un canal d'air de soufflage orienté dans la direction axiale et terminé à son extrémité par une fente annulaire radiale qui peut être obturée. Pour fabriquer des corps creux, notamment des bouteilles; en matière synthétique thermoplastique par le procédé d'injection-soufflage et par le procédé de trempage-soufflage, la tige du mandrin de soufflage qui est engagée dans le corps creux fini a sensiblement la mtme longueur quz ce dernier. Dans un moule à injection ou par trempage dans une - chambre rempli de matière synthétique en fusion on forme sur ce mandrin de soufflage une ébauche ou parais on tubulaire obturée à une extrémité. Un place alors le mandrin de soufflage, avec cette paraison, dans un moule de soufflage en au moins deux parties et dans lequel la paraison reçoit de l'air de soufflage qui l'élargit jusqutà ce qu'elle arrive en contact de la paroi intérieure délimitant l'empreinte de moulage.Le mandrin de soufflage comporte un canal d'air de soufflage orienté en direction axiale et qui est soit fermé par un clanet à plateau à l'extrémité du mandrin, soit terminé, à distance de l'extrémité libre de la tige, par une fente annulaire orientée radialement que lton peut ouvrir ou fermer par déplacement axial de parties du mandrin de soufflage. Dans cette disposition la fente annulaire est perpendiculaire à la paroi extérieure du mandrin de soufflage. Jusqu'à présent les corps creux fabriqués pour produire la paraison par le procédé d 'injection-soufflage et par le procédé de tremtage-soufflage ont une hauteur allaitée. Ceci est dû, dans le cas du procédé d'injection-soufflage, d'une part au fait que 1' l'extrémité libre d'un long mandrin de soufflage peut, dans le moule dtinjeetion, s'écarter de sa position médiane sous l'effet de la pression relativement forte qui règne dans ce moule, ce qui entrain une épaisseur irrégulière de la paroi non seulement de la paraison, mais aussi dv corps creux fini.A cela s'ajoute le fait que dans le cas d'vs mandrin de soufflage de grande longueur la para son ne se détache pas régulièrement sous l'action de l'air de soui%lage, ce qui cause un allongement irrégulier de la paraison, d'où répercussions défavorables sur la qualité du corps creux fini. L'action néfaste exercée sur l'épaisseur de paroi du fait que la paraison se détache de manière irrégulière du mandrin de soufflage se manifeste également dans le cas des corps crev=t fabriqués suivant le procédé de trempage-soufflage. a a alors pour but de créer, pour un dis- positif de fabrication de corps creux, notamment de bouteilles, en matière synthétique thermoplastique, par le procédé de soufflage, un mandrin de soufflage conçu de façon que la paraison se détache de la tige de ce mandrin de matière régulière. Pour parvenir à ce but l'invention prévoit essentiellement que la fente annulaire soit en forme de tronc de c8ne dont ltinclinaison est dirigée vers la partie centrale de la tige. Grâce à cette inclinaison de la fente annulaire l'air de soufflage se trouve dirigé très près de la tige du mandrin de soufflage. il se produit ainsi un effet de coin qui se propage très rapidement dans la direction axiale de cette tige, fait que la paraison se détache régulièrement et assure ainsi une épaisseur de paroi uniforme du corps creux fini. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront dans la description d'exemples d'exécution de l'invention faite ci-après avec référence au dessin, sur lequel - la figure i est une vue en coupe axiale d'un mandrin de soufflage selon l'invention, les fentes annulaires étant représentées fermées, - la figure 2 est une vue analogue à la fig.1, avec les fentes annulaires ouvertes, - la figure 5 est une vue en coupe axiale d'une variante d'exécution d'un mandrin de soufflage conforme à l'invention, - la figure 4 est une vue en coupe axiale, à plus grande échelle, d'une des fentes annulaires ouvertes ropresen tuées à la fig.3, et - la figure 5 montre une autre variante d'exécution d'une fente annulaire. On a représenté au dessin un mandrin de soufflage 1 destiné à équiper un dispositif de fabrication de corps creux en matière synthétique thermoplastique par le procédé de souf- flage. Ce mandrin est porté par un support 2 de forme annulaire fixé å un bSti (non representé) de ce dispositif. le mandrin de soufflage 1 se compose d'une douille extérieure 5 munie dtune coller'ette -circulairé 4 qui fixe ce mandrin en position axiale.A l'opposé de la collerette 4 et-dépassant-le'support 2 la douille' extérieure 3 comporte une pièce de calibrage 5 dont ltextrémité est formée par une face annulaire intérieure 6 et une face annulaire extérieure 7 qui forment entre elles un angle aigu et se rencontrent. L'angle que forme la xoace annulaire intérieure 6 avec l'horizontale est d'an moins 450;' il est préférable qu'il soit égal à 600. Dans cette douille 3 et cette pièce de. calibrage -5 peut coulisser axialement une tige 8 qui, dans le.chame de cette douille et de cette pièce, a un diamètre un peu plus petit, de sorte qu'entre cette tige, la douille et la pièce de calibrage il existe un canal annulaire 9 s'étendant dans le sens axial. A Itextrémité libre de la pièce de calibrage 5 ce canal 9 est fermé par une face annulaire tronconique 10. de la tige 8 qui coopère avec la face intérieure 6 de la pièce de calibrage 5 et présente le même angle que.cette face 6. 'la tige -8 est creuse.A son extrémité annulaire 11 en forme de tronc de cône, cette tige est en regarni d'un embout 12 qui présente lui aussi une face annulaire 13 de forme tronconique. L'extré- mité annulaire 11 et la face annulaire 13 forment elles aussi un angle dtau moins 45 avec l'horizontale. Dans l'embout 12 est vissée une tige manoeuvre 14 'dont le diamètre extérieur est, dans cet exemple d'exécution, considérablement plus petit que le diamètre intérieur de la tige 8. Entre cette dernière et la tige de manoeuvre 14 est installée une douille 15 dont les dimensions sont telles qui il existe entre elle et la tige de manoeuvre 14 un canal annulaire 16. Dn outre, entre la douille 15 et la tige 8 est prévu un évidement 17 dans le dans cet exemple d'exécution, est logé un enroulement hélicoï- dal de chauffage 18. Cet, enroulement 18 est conçu de manière que sa puissance calorifique diminue à mesure que la distance aug mente, par rapport à la pièce de calibrage Ci, Cet enroulenent peut être raccordé à une source de courant par l'intermédiaire de conducteurs (non représentés) logés dans un alésage 19. Les canas 9 et 16 orientes axialement servent à l'amenée de l'air de soufflage. Ils se terminent par des fentes annulaires de forme tronconique 20,21 délimitées par les faces 6,10 et 11515. A la fig.1 ces fentes sont représentées fermées. Leur ouverture est effectuée par déplacement axial de la tige 8 avec la douille 15 et la tige de manoeuvre 14; l'air de soufflage peut alors s1 échapper par ces fentes qui, du fait qu' elles sont tronconiques et inclinées vers la partie centrale de la tige 8, font que l'air qui s'échappe se trouve dirige très près de la paroi extérieure de cette tige, ce qui assure un grossissement régulier de la paraison qui se trouve sur elle.L'enroulement hélicoïdal chauffant 18 sert à réchauffer la paraison et empêche que celle-ci ne se refroidisse trop dans la zone de transition à la pièce de calibrage 5 qui doit être maintenue aussi froide que possible. Cette mesure contribue elle aussi à assurer un décollement uniforme de la paraison située sur la tige 8. t'air de soufflage qui s'écoule par le canal annulaire 9 refroidit la pièce de calibrage 5 sur laquelle est moulé le col du corps creux. le mandrin de soufflage représenté à la fig.v est fondamentalement semblable à celui selon les fig.1 et 2, de sorte que l'on a utilisé les mêmes repères pour désigner les mêmes pièces. Dans cet exemple d'exécution le canal annulaire 9 est, dans le champ de l'extrémité de la pièce de calibrage 5, obturé, par une face annulaire 10 de section convexe qui eoo- père avec la surface annulaire intérieure 6 qui présente la même courbure. La face annulaire d'extrémité 11 de la tige 8 présente elle aussi une section contexe contre laquelle vient stappliquer l'embout 12 par sa face annulaire-13 de section concave. Les lignes de courbure de ces faces annulaires sont, comme on le voit notamment à la fig.4, en forme de quarts de cercle. Cette forme des fentes annulaires 20, 21 assure dans une mesure particulière que 1'air de soufflage qui pe par ces fentes sera dirige très près de la surface extérieure de la tige 8, ce qui a pour conséquence l'élargissement uniforme d'une paraison disposée sur cette tige Dans 11 exemple d'exécution selon la fig.5 la fente annulaire 23 est délimitée par deux faces annulaires 24,25 qui ont une section parabolique. En variante des exemples d'exécution décrits cidessus il est possible de ne prévoir qu'une seule fente annulaire gour l'échappement de l'air de soufflage, cette fente se trouvant alors soit à 11 extrémité supérieure du mandrin, soit à son extrémité inférieure. r-n outre, l'enroulement héli- coïdal chauffant 18 peut être remplacé par une cartouche chauffante ou par une circulation d tuile chauffée. Ce courant d'huile peut, en cas de besoin, évacuer de la charewrR donc refroidir. REVENDICATIONS 1. Mandrin de soufflage destiné à équiper un dispositif de fabrication de corps creur, notamment des boutoilles, en matière synthétique thermoplastique par le procédé de soufflage, ce mandrin étant composé d'une tige qui sert à former une ébauche ou paraison tubulaire ferme à une extrémité et qui comporte un canal d'air de soufflage orienté dans la direction axiale et terminé à son extrémité par une fente annulaire qui peut être obturée, ce mandrin de soufflage étant remarquable en ce que la fente annulaire est en forme de tronc de cône dont l'incli- naison est dirigée vers la partie centrale de la tige. 2. flandrin de soufflage selon la revendication 1, remarquable en ce que 12inclinaison de la fente annulaire est d'au moins 450. 3, Mandrin de-soufflage selon la revendication 1 ou 2, remarquable en ce que la tige présente une fente annulaire à proximité de son extrémité supérieure et une fente annulaire à proximité de son extrémité inférieure. 4. SIanarin de soufflage selon la revendication 1 ou 2 ou 3, muni d'une pince de calibrage destiné à mouler un-col du corps creux, ce mandrin étant remarquable en ce que dans la zone de la pièce de calibrage le canal dtair de soufflage est en forme de canal radial et est disposé à faible distance de la paroi extérieure de cette pièce. 5. Mandrin de soufflage selon la revendication 4, remarquable en ce que la tige comporte un canal servant au réglage de la température. 6. Mandrin de soufflage selon la revendication 6, remarquable en ce qu'un système de chauffage est installé dans le canal de réglage de la température. 7. mandrin de soufflage selon la revendication 5, remarquable en ce qu'une oonduite,dXarrivée d'huile est raccordée au canal de ré-glage de la tem-,érature. 8. flandrin de soufflage selon la revendication 1, remarquable en ce que la fente annulaire en forme de tronc de ctne présente une section transversale courbe. 9. Mandrin de soufflage selon la revendication S, remarquable en ce que la courbure de la section transversale de la fente annulaire est en arc de cercle. 10. mandrin de soufflage selon la revendication 8, remarquable en ce que la courbure de la section transversale de la fente annulaire est parabolique.