Brevet FR2336302A1 — publié le 19770722

La présente invention concerne un appareillage de soufflage et de remplissage, associé à une machine destinée à façonner, remplir et fermer hermétiquement des récipients en matière thermoplastique. On connaît des appareillages du type indiqué ci-dessus, comprenant une conduite d'alimentation en fluide de soufflage, destinée a façonner un récipient dans un moule et une conduite servant à introduire le matériau de remplissage du récipient ainsi fabriqué. En vue d'associer l'opération de remplissage du récipient au façonnage de ce dernier, il est connu également d'introduire le matériau de remplissage par un premier tube qui coulisse dans un second tube auquel il est coaxial, l'intervalle entre ces deux tubes constituant un canal annulaire destiné à la distribution du fluide de soufflage. Deux déplacements indépendants l'un de l'autre sont donc nécessaires pour assurer les deux opérations, à savoir un premier déplacement servant appliquer le tube extérieur contre le bloc de matériau de façonnage qui se trouve dans le moule, et un second déplacement servant à entraîner le tube intérieur dans le tube extérieur, en direction du récipient. Jusqu'S ce jour, ces deux mouvements étaient assurés par des dispositifs de commande compliqués et distincts, de sorte que la structure de l'appareillage était complexe et , par suite, susceptible de défauts et d'impréci- sions avec pour conséquence de nombreux déchets. Un appareillage de ce type est décrit par exemple dans le brevet italien n0 758.372. L'invention vise à remédier aux inconvénients des appareillages classiques, grace à un nouvel appareillage comportant des commandes simples et peu encombrantes, limitant le plus possible les risques d'imprécision. L'invention vise également un appareillage spécialement désigné pour effectuer rapidement l'opération de soufflage destinée au façonnage du récipient et l'opération de remplissage du récipient une fois terminée, juste après son façonnage, cet appareillage réduisant ainsi le plus possible les temps morts et permettant d'avoir un rendement maximum. De façon plus précise, l'invention a pour objet un appareillage de soufflage et de remplissage de récipients en matière thermoplastique, du type comprenant un tube pour l'introduction du matériau de remplissage et un bec de distribution d'un fluide de soufflage, ce bec étant relié à une conduite dans laquelle on peut arrêter l'écoulement l'aide d'une soupape, ce tube étant monté de façon à pouvoir se déplacer dans le bec distributeur avec lequel il forme un canal annulaire, cet appareillage étant caractérisé par le fait qu'il comprend un organe de commande muni d'un chariot dont est solidaire le tube d'introduction du matériau de remplissage et sur lequel coulisse une perche d'entraînement du bec distributeur, un premier limiteur de course réglable servant à définir la pression exercée par le bec distributeur sur la paraison, un second limiteur de course servant à limiter la course de sortie de l'organe de commande et un troisième limiteur de course réglable servant à limiter la course de la perche à un déplacement plus petit que la course de sortie de cet organe de commande. il est bien évident que la course suivant laquelle agit l'organe d'entratnement colncide avec une partie de la course du tube d'alimentation en matériau de remplissage et correspond au déplacement effectué par le bec distributeur pour se rapprocher de l'ouverture du récipient à façonner. Quant au déplacement restant à parcourir par le tube d'alimentation en matériau de remplissage, il correspond à la longueur de pénétration du tube dans le récipient à façonner. Le bec distributeur est muni d'un premier élément de raccordement avec une conduite d'alimentation en fluide de soufflage et d'un second élément de raccordement avec une conduite de vidange. Ces deux raccords débouchent dans le canal annulaire délimité par le bec et par le tube qui lui est coaxial. La conduite d'alimentation en matériau de remplissage, la conduite de soufflage ainsi que la conduite de vidange sont avantageusement munies de soupapes d'arrét commandées de manière à assurer à des intervalles donnés et dans l'ordre voulu, les opérations de soufflage, de vidange et d'alimentation en matériau de remplissage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, une forme de réalisation Sur ces dessins, la figure 1 représente en coupe verticale, l'appareillage selon l'invention en position de repos ; et la figure 2 représente, en coupe verticale, ce méme appareillage en position de marche. La référence 10 désigne l'armature fixe d'une machine de façonnage, remplissage et fermeture étanche de récipients en matière thermoplastique, que l'on ne représentera pas de façon plus détail idée. Cette armature 10 a la forme d'une partie tubulaire I l'extré- mité supérieure de laquelle est montée une plaque annulaire 11 destinée à supporter un montant 12 fixé en 13. Ce montant 12 porte, à son extrémité supérieure 14, une plaque 15. Cette plaque 15 porte ur. vérin a double offet 16, dcnt la tige 17 traverse la plaque et est dirigée vers le bas. A l'extrémité libre de la tige 17 est fixé, en 18, un support 19 auquel est fixé, à son tour, en 20, un raccord 21 qui relie une conduite tubulaire verticale 22 à une alimentation en matériau de remplissage, dans laquelle on peut arrêter la circulation I l'aide d'une soupape 23. Au support 19 est fixée également, en 24, l'extrémité inférieure d'un tirant 25 qui traverse la plaque 15 et qui est muni, I son extrémité supérieure, d'un écrou de réglage 51 servant à limiter la course de sortie de la tige 17 et un second limiteur de course réglable 26, servant assurer une pression correcte du bec 38 sur la paraison 50. Le support 19 est muni également d'un manchon 27 servant I guider une perche 28 qui le traverse et qui est fixée, par son extrémité supérieure, en 29, sur une plaque 30. Cette dernière est traversée par la tige 17 et par le tirant 25 ; un tirant 31 fixé par son extrémité inférieure, en 32, sur la plaque 30, traverse la plaque 15 et il est muni son extrémité supérieure, d'un écrou de reglage 33 servant I limiter la course de descente de la perche 28. Ce tirant 31 est logé dans un ressort amortisseur 34, convenablement taré et monté sur la plaque 15. On règle l'écrou 33 de manière que le ressort 34 diminue la pression exercée par le bec 38 sur la paraison 50 pour que celle-ci ne soit pas écrasée, et en outre ce ressort est comprimé après un déplacement convenable, inférieur au déplacement effectué par l'écrou 26. La plaque annulaire 11 est munie d'un manchon de guidage 35 traversé par la perche 28, et cette dernière porte, å son extrémité inférieure, en 36, un plateau 37. Dans un trou de ce plateau, on introduit par le bas et l'on fixe en 39 un bec ou petite ouverture 38 de distribution. A l'intérieur de ce bec 38, s'étend le tube 22 qui constitue avec le bec un canal 40 de forme annulaire, fermé sa partie supérieure par une garniture 41. Dans ce canal annulaire 40 débouche un conduit d'alimentation en fluide 42, dans lequel est introduite une soupape d'arrêt 43. Ce canal 40 est relie en outre, par l'intermédiaire d'une soupape d'arrêt 44, a une conduite de vidange 45. Dans la partie extrême de sortie du tube 22 est introduite une soupape de retenue 46. Au-dessous du bec distributeur 38, est disposé le groupe de moulage de récipients en matière thermoplastique. Ce groupe est essentiellement constitué par deux demi-moules 47 destinés a contenir entre eux la matière thermoplastique en expansion, par un dispositif de fermeture étanche 48 et par un dispositif 49 d'ouverture du tube en matière plastique 50. Les détails de construction et de fonctionnement de ce groupe de moulage ne seront pas décrits de façon détaillée, étant donné qu'ils peuvent être d'un type quelconque connu des spécialistes. Le fonctionnement de l'appareillage selon l'invention est le suivant on introduit la matière thermoplastique à souffler (la paraison) destinée à la confection d'un récipient, dans la forme constituée par deux demi-moules 47 et, a l'aide du dispositif d'ouverture 47, on agrandit une partie supérieure de cette masse de matériau, de façon qu'il se constitue un siège pour la surface extérieure conique de l'extrémité de sortie du bec distributeur 38 : on obtient ainsi la position initiale représentée sur la figure 1. Le cycle de travail commence par la commande de la descente de la tige 17, les soupapes 23, 43 et 44 étant fermées. Au cours de la descente de la tige 17, le bec 38 et le tube 22 effectuent un même déplacement qui correspond au déplacement effectué par l'écrou 33 du tirant 31 jusqu'à compression du ressort 34, c'est à-dire à la course nécessaire pour enfiler la partie tronconique du bec 38 dans la partie évasée de la masse tubulaire 50 de matériau. On pousse ensuite le tube 22 davantage vers le bas en lui faisant parcourir une distance qui correspond I la différence entre les déplacements effectués par l'écrou 51 et par l'écrou 33.La fin de la pénétration du tube 22 dans le matériau 50 est déterminée par la butée de l'écrou 51 contre la plaque 15, et la butée de l'écrou 26 contre la plaque 30 détermine avec précision la pression exercée par le bec 38 sur la paraison 50. Une fois cette position atteinte, la partie intérieure de la masse 50 de matériau est fera de façon étanche vers l'extérieur a l'aide du bec 38, sous zine pression déterminée par la pression que l'écrou 26 exerce sur la plaque 30. Une fois atteinte la position représentée sur la figure 2, on ouvre la soupape 43 et le fluide de soufflage pénètre dans le canal annulaire 40 et, de là, à l'intérieur de la masse tubulaire 50 de matériau, sous une pression et une température permettant de gonfler ce matériau jusqu'à ce qu'il revête la forme définie par les deux demi-moules 47. Le façonnage du récipient 50' de la figure 2 étant achevé, on ferme la soupape 43. Ensuite, les soupapes 44 et 23 s'ouvrent, provoquant en même temps le déversement du fluide de façonnage par la conduite 45 et l'introduction du matériau de remplissage, par le tube 22, la pression de ce matériau devant être suffisante pour provoquer l'ouverture de la soupape de retenue 46. Une fois terminé le remplissage du récipient 50', on commande la fermeture de la soupape 44 et celle de la soupape 23 ; sous l'effet de la fermeture de cette dernière, se produit automatiquement la fermeture de la soupape 46, en raison de l'absence d'une pression suffisante de la part du matériau de remplissage. Une fois les soupapes 23 et 44 fermées, on commande le recul du piston du vérin 16, grâce à quoi l'appareillage peut reprendre la position représentée sur la figure 1. De manière connue, le groupe de moulages effectue la fermeture étanche du récipient, a l'aide du dispositif de scellement 48. Il convient de noter que la soupape 43 peut être à plusieurs directions, de manière a utiliser un fluide non stérilisé servant à produire un jet permettant d'extraire plus facilement le récipient du groupe de moulages. L'appareillage selon l'invention diffère donc de ceux de la technique antérieure, par le fait que les courses différentes du bec de distribution de fluide de façonnage et du tube d'alimentation en matériau de remplissage sont commandés par un unique organe de commande, ce qui permet de réaliser un appareillage de structure simple, peu encombrant et, par suite, très peu couteux. La soupape de vidange permet non seulement l'écoulement du fluide de soufflage, mais également l'expulsion de tout excès de matériau de remplissage, dû à une erreur de dosage. La forme tronconique de la partie extrême du bec de distribu tion est prévue pour s'adapter parfaitement sur la partie évasée de l'ouverture du récipient en cours de façonnage ; en plus du fait que l'on assure I'étanchité au fluide de soufflage, on obtient également, de la sorte, la mise en place de l'ouverture du récipient en association avec le dispositif d'ouverture du matériau tubulaire. REVENDICATIONS 1. Appareillage de soufflage et de remplissage de récipients en matière thermoplastique, du type comprenant un tube pour l'introduction du matériau de remplissage et un bec de distributor d'un fluide de soufflage, ce bec étant relié à une conduite dans laquelle on peut arrêter l'écoulement l'aide d'une soupape, ce tube étant monté de façon I pouvoir se déplacer dans le bec distributeur avec lequel il forme un canal annulaire, cet appareillage étant caractérisé par le fait qu'il comprend un organe de commande muni d'un chariot dont est solidaire le tube d'introduction du matériau de remplissage et sur lequel coulisse une perche d'entraînement du bec distributeur, un premier limiteur de course réglable servant à définir la pression exercée par le bec distributeur sur la paraison, un second limiteur de course servant à limiter la course de sortie de l'organe de commande et un troisième limiteur de course réglable servant à limiter la course de la perche I un déplacement plus petit que la course de sortie de cet organe de commande. 2. Appareillage selon la revendication I, caractérisé par le fait que la partie extrême du tube d'alimentation en matériau de remplissage contient une soupape de retenue. 3. Appareillage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit canal de forme annulaire est relié à une conduite de vidange, dans laquelle on peut arrêter la circulation à l'aide d'une soupape. 4. Appareillage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit organe de commande est un cylindre pneumatique à double effet, dont la tige porte le chariot auquel est attachée la conduite d'alimentation en matériau de remplissage, dans laquelle on peut arrêter la circulation à l'aide d'une soupape. 5. Appareillage selon la revendication I, caractérisé par le fait que le limiteur de course du chariot est constitué par une perche qui lui est fixée et qui porte, à une extrémité supérieure, un écrou de réglage 51 qui peut venir buter contre une partie de la structure fixe de cet appareillage. 6. Appareillage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite perche est montée librement dans un manchon du chariot et par le fait que le limiteur de course de cette perche lui est fixé de manière que ce manchon coulisse sur cette perche, lorsque le limiteur de course vient en butée. 7. Appareillage selon l'une des revendications 1 et 6, caractérisé par le fait que le limiteur de course de la perche est constitué par une barre munie, à son extrémité, d'un écrou de réglage qui peut venir buter contre une partie de la structure fixe de cet appareillage. 8. Appareillage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite soupape d'arrêt de la conduite d'alimentation en fluide de soufflage est une soupape à plusieurs directions, dont l'une des branches est reliée à une conduite servant I la circulation d'un fluide sous pression destiné à extraire du moule correspondant le récipient une fois terminé.