Brevet FR2343587A1 — publié le 19771007

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un corps creux par soufflage d'une matière thermoplast-- que, ainsi qu'un dispositif permettant la mise en oeuvre de ce procédé. Avec les procédés connus le corps creux peut etre fabriqué au moyen d'une extrudeuse, auquel cas ce corps creux sort d'une buse d'extrusion sous forme d'un tuyau libre, c'est A-dire d'un tuyau sans aucun guidage extérieur. Au cours de cette opération ce tuyau est tout d'abord encore ouvert à son extrémité antérieure. Mais on connaît aussi le procédé dit d'extrusion-soufflage, selon lequel la masse de matière thermoplastique est injectée dans l'enceinte délimitée par un mandrin d'extrusion et un moule. Il se forme alors une paraison également de forme tubulaire mais qui, vu la forme du mandrin et du moule, est déjà fermée à une extrémité. C'est essentiellement sur ce procédé d'extrusion-soufflage qu'est basé le procédé faisant l'objet de la présente invention. Il est en outre connu de soumettre la paraison à une traction ou un étirage avant soufflage, dans le moule de soufflage. Un tel étirage longitudinal dans le domaine thermoplastique produit un accroissement de résistance mécanique de la matière. Il est connu, en opérant par extrusion-soufflage, de donner au mandrin la forme d'une douille afin d'effectuer l'éti- rage longitudinal de la paraison. Dans cette douille est monté un poussoir qui peut coulisser axialement et qui, à une extrémité (à savoir à l'extrémité libre du mandrin d'extrusion ainsi constitué), porte un poinçon. Après extrusion de la paraison, celle-ci est transférée de la manière habituelle, avec le mandrin d'extrusion, dans le moule de soufflage, puis on fait sortir le poinçon, ce qui a pour effet d'allonger la. paraison, donc de l'étirer dans la direction longitudinale. Le procédé d'extrusion-soufflage est particulièrement avantageux pour fabriquer des corps creux comportant un col ou goulot, par exemple des bouteilles, flacons, etc. Etant donné que le diamètre intérieur du goulot est prescrit, le diamètre extérieur du mandrin d'extrusion ne doit pas, lui non plus, excéder une certaine dimension maximale dans la région du col. Plus ce col est étroit, plus difficile est l'application du dispositif d'étirage cité ci-dessus > composé d'un poussoir et d'un poinçon. Il faut évidemment que le poussoir traverse la zone du col du mandrin d'extrusion conçu sous forme d'une douille. En conséquence, il ne subsiste pour cette dernière, dans la dite zone, qu'une faible section de matière. De ce fait il y a risque de voir ce mandrin dévier, voire casser, lors de l'opération d'extrusion. Si par surcroît ce mandrin d'extrusion est parcouru par des canaux longitudinaux de circulation d'un fluide refroidisseur, cette difficulté devient encore plus sérieuse. L'invention a pour but de perfectionner un dispositif de l'espèce décrite en préambule de manière que 11 étirage longitudinal de la paraison soit rendue possible même en présence de très petits diamètres de la région du goulot du récipient à mouler. Selon l'invention on procède de la façon suivante L'extrémité fermée de la paraison est amenée au contact d'un organe de préhension aspirant, cet organe est maintenu par une dépression manométrique contre ladite extrémité fermée puis est déplacé dans la direction longitudinale de la paraison. Pour la mise en oeuvre pratique l'invention prévoit, pour servir d'appareillage d'étirage, un organe aspirant, raccordable à une source déprimogène et présentant à son extrémité dirigée vers l'extrémité fermée de la paraison des orifices d'aspiration, cet organe pouvant être déplacé en direction longitudinale. Grace à cette disposition le mandrin d'extrusion n'a plus besoin d'être réalisé sous forme d'une douille et peut au contraire, abstraction faite de canaux pour un fluide refroidisseur, etre conçu sous forme d'une tige pleine. En donnant à l'organe aspirant une forme appropriée et en dosant convenable ment la dépressionv on est assuré que cet organe saisira bien la paraison et y restera solidement maintenu. L'organe de préhension aspirant peut présenter soit un seul, soit plusieurs orifices.On peut également concevoir d'utiliser comme organe de préhension un disque muni de perforations et dont la forme et les dimensions correspondent au moins sensiblement à l'extré- mité de la paraison dans sa projection. Dans une forme d'exécution plus élaborée de l'invention l'organe de préhension aspirant et le moule de soufflage peuvent être conçus de façon que cet organe d'une part puisse être introduit dans le moule lorsque celui-ci est ouvert et, d'autre part} forme au moins un partie du fond de ce moule durant le processus de soufflage. Lorsque l'organe de préhension aspirant est en place dans le moule de soufflage, ce dernier peut entourer cet organe de manière étanche aux gaz. Pour déplacer longitudinalement l'organe de préhension aspirant, un cylindre dans lequel peut se déplacer un piston peut être prévu. L'organe de préhension peut alors être relié à ce piston par une tige de piston; en variante il peut lui-même être conçu sous forme d'un piston. D'autres dispositions avantageuses apparaîtront dans la description faite ci-après d'un dispositif selon l'invention opérant par extrusion-soufflage en cinq stades de travail différents; cette description est faite avec référence au dessin dont les figures 1 à 5 sont des vues en-coupe schématiques correspondant chacune à un stade de travail différent. La structure générale du dispositif, décrite dans son ensemble avec référence à la fig. 1, est la suivante : une paraison 1 fabriquée par extrusion entoure un mandrin d'extrusion 2. Ce mandrin et la paraison qu'il porte peuvent être engagés entre les deux moitiés 3 et 4 d'un moule de soufflage. Un piston 5 en ~ forme de douille servant d'organe de préhension par aspiration présente à son extrémité supérieure un orifice d'aspiration 6, à son extrémité inférieure un raccord 7 pour un tuyau souple relié à une source déprimogène. Ce piston 5 peut décrire une certaine course dans un cylindre 8, dans la direction longitudinale de la paraison. Ce coulissement longitudinal du piston 5 est effectué par introduction d'un fluide de travail par l'un des orifices d'admission 9 et 10. Le cylindre 8 peut lui-même être déplacé dans la direction longitudinale de la paraison. A l'intérieur du mandrin d'extrusion 2 est montée une tige de clapet 11 à laquelle est fixé un disque formant clapet 12 Cette tige et ce clapet ne doivent cependant pas être confondus avec le poussoir et le poinçon, mentionnés plus haut, que l'on trouve dans l'état de la technique. Etant donné que cette-tige et ce clapet n'ont pas à transmettre d'efforts, leurs dimensions peuvent être très réduites. A la fig. 1 le moule de soufflage 3,4 est ouvert. Le mandrin d'extrusion 2 avec la paraison 1 qu'il porte commence à pénétrer dans l'espace entre les deux coquilles 3,4 du moule de soufflage. Le piston 5 servant d'organe de préhension par aspiration se trouve, comme le cylindre 8, également dans l'es- pace entre les deux coquilles de moule 3,4. Le raccord 9 est branché à une source de fluide sous pression (indiqué par la flèche). A la fig 2 les coquilles du moule sont en contact lune de l'autre. Le mandrin avec la paraison a pénétré dans ce moule maintenant fermé. La partie supérieure du cylindre est elle aussi entourée par les deux coquilles du moule, et ce de manie telle qu'elle forme avec ces coquilles un siège étanche aux gaz. Ainsi qu'on le voit sur cette figure, le piston 5 se trouve un peu déplacé vers le bas par rapport à la position qu'il occupait sur la fig. 1, cette descente ayant été causée par celle du mandrin d'extrusion. L'extrémité fermée de la paraison est maintenant bien en contact étanche avec la buse d'aspiration de l'organe de préhension par aspiration. A la fig. 3 on voit qu'après qu'à l'extrémité inférieure du mandrin d'extrusion de l'air de soufflage soit sorti de la soupape pour détacher la paraison de la paroi de ce mandrin on a pu faire descendre l'organe de préhension, ce qui a eu pour effet d'étirer la paraison. Cet étirage peut être favorisé en créant une légère surpression dans l'espace délimité par la paraison et le mandrin d'extrusion. Il suffit cependant de faire en sorte que, durant étirage, de l'air usne remplir ledit espace dont le volume augmente du fait de l'étirage de la paraisons cette arrivée d'air pouvant donc se faire sans qu'il y ait forcément surpression.On voit en outre sur la fig. 3 que du fluas sous pre5s#.on est introduit dans le cylindre par la tubulure d'admission supérieure, ce qui est nécessaire afin de pro vouer le coulissement du piston de haut en bas comme décrit plus haut. A la fig. 4 le soufflage du corps creux est terminé. On voit que lors de l'opération de soufflas la face d'extrémité de l'organe de préhension aspirant et la face d'extrémité du cylindre ont toutes deux servi S mouler le fond du récipient. Gracv au piston conçu en tant qu'organe de préhension aspirant, le vide continue de s'exercer sur le fond du récipient maintenant moulé, ce qui est représenté par la flèche en bas à droite de la fig. 4. De même, le piston reste maintenu dans sa position basse par rapport au cylindre, ce qui est représenté par la flèche en haut à gauche. La fig. 5 illustre la remontée du mandrin d'extrusion. On ouvre le moule. Le cylindre est ramené vers le bas avec le piston constituant l'organe de préhension aspirant. Etant donné que l'action du vide continue encore de s'exercer dans ltorgane de préhension aspirant et par conséquent aussi sur le corps creux qui vient d'être moulé (voir flèche en bas à droite), ce corps creux est lui aussi entraîné vers le bas lors de la descen te du piston et du cylindre et est ainsi extrait du moule. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un corps creux a partir de matière thermoplastique, par soufflage, de préférence par extrusion-soufflage, avec formation d'une paraison fermée à son extrémité opposée à la buse ou tête d'extrusion, puis étirage mécanique de la paraison dans sa direction longitudinale suivi d'un soufflage, dans un moule, de la paraison étirée, ce procédé étant remarquable en ce que pour étirer la paraison (1) l'extrémité fermée de celle-ci est amenée au contact d'un organe de préhension aspirant (5), cet organe étant maintenu par une dépression manométrique contre ladite extrémité fermée puis déplacé dans la direction longitudinale de la paraison (1). 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, avec un appareillage pour engendrer une paraison fermée à son extrémité opposée à la buse ou tête d'extrusion, un appareillage pour étirer la paraison dans la direction longitudinale de celle-ci, et avec un moule de soufflage, ce dispositif étant remarquable en ce que l'appareillage d'étirage est constitué par un organe de préhension aspirant (5) raccordable à une source déprimogène et présentant à son extrémité dirigée vers l'extrémité fermée de la paraison (1) des orifices d'aspiration (6), cet organe pouvant être déplacé en direction longitudinale. 3. Dispositif selon la revendication 2, remarquable en ce que l'organe de préhension aspirant (5) peut être introduit dans le moule de soufflage (3,4) ouvert et former, durant le processus de soufflage, au moins une partie du fond de ce moule. 4. Dispositif selon la revendication 55 remarquable en ce que l'organe de préhension aspirant est conçu sous forme de piston (5) déplaçable dans un cylindre (8) qui forme une autre partie du fond du moule de soufflage (3,4). 5. Dispositif selon la revendication 4, remarquable en ce que le cylindre (8) peut etre retiré du moule de soufflage (5,4) avec son piston (5), et en ce que ce moule entoure le cylindre (8) de manière étanche aux gaz lorsque ce cylindre est en place dans le moule. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, remarquable en ce que organe de préhension aspirant a la forme générale d'une douille (5) comportant à une extrémité les orifices d'aspiration (6) et, à son extrémité opposée, un raccord à une source déprimogène.