Brevet FR2353383A1 — publié le 19771230

La présente invention concerne un procédé perfectionné de fabrication d'objets creuxxen matière plastique, et plus particulièrement des récipients à col calibré, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, On connaît divers dispositifs permettant de fabriquer des objets creux par soufflage d'une préforme ou d'une ébauche en matière thermoplastique pâteuse obtenue par moulage par injection sous pression. Le col de ébauche est refroidi après injection tandis que la pellicule en forme de capuche est maintenue à la température optimum de soufflage. Lorsque l'ébauche est portée devant la chambre de soufflage, la pellicule est distendue par la pression de l'air de soufflage et vient s'appliquer contre les parois du moule dont elle épouse la forme. Les dispositifs de ce type associent généralement un moule de préformage par injection et un moule de soufflage, par l'intermédiaire d'un noyau rotatif coopérant alternativement avec chaque moule. Un exemple de dispositif de ce type est décrit dans le brevet français 1.196.867 On connaît également un dispositif permettant d'adapter une machine à mouler par injection pour fabriquer des récipients à col fermé, et comportant un moule d'ébauche et deux moules de soufflage dans lesquels s'engagent alternativement deux pistons plongeurs montés sur un -bloc déplacé par coulissement devant les moules. Des exemples de dispositifs fonctionnant suivant ce principe sont décrits dans les brevets français 1.357.168 et US 3.011.216. Ces dispositifs permettent de fabriquer les objets moulés à col fermé, ayant les dimensions voulues. Cependant, la coordination des opérations d'injection et de soufflage entraîne, en raison de la conception même de ces dispositifs, des pertes de temps qui réduisent le rendement de la fabrication. La présente invention a pour objet un procédé perfectionné de fabrication objets creux par injection et soufflage dans des conditions optimales de fonctionnement. L'invention a également pour objet un dispositif, évitant les inconvénients indiqués ci-dessus, et permettant de fabriquer des objets creux à col calibré conformément audit procédé. Suivant le procédé de l'invention, on réalise une ébauche par injection de matière thermoplastique sous pression, puis cette ébauche, maintenue sur son noyau monté sur un plateau mobile, est portée face à un deuxième moule où s'effectue le soufflage. Le noyau est ensuite ramené face au premier moule, tandis que l'objet moulé par soufflage reste dans son moule avant d'être ultérieurement éjecté après un refroidissement approprié. Suivant une caractéristique du procédé de l'invention on effectue simultanément une opération d'injection et une opération de soufflage, en réalisant le soufflage d'une ébauche dans le moule de soufflage pendant que l'ébauche suivante est en cours d'injection, l'objet moulé par soufflage de l'ébauche précédente pouvant être encore maintenu dans son moule ou éjecté, indépendamment des opérations d'injection et de soufflage effectuées dans les deux autres moules. Llinventipn concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, comportant essentiellement deux noyaux fixés sur un chariot coulissant sur le plateau mobile d'une presse d'injection, face à un plateau fixe comprenant deux moules de soufflage disposés de part et d'autre d'un moule d'injéction. Le déplacement du chariot et le mouvement du plateau mobile de la presse d'injection permettent d'amener successivement chaque noyau dans -l'empreinte du moule d'injection. Lorsque la presse est refermée, l'un des noyaux se trouve dans le moule d'injection tandis que le deuxième noyau est engagé dans l'un ou l'autre des deux moules de soufflage. En raison de la disposition des moules de soufflage de part et d'autre du moule d'injection, chaque moule de soufflage reçoit toujours le même noyau, tandis que le moule d'injection reçoit successivement les deux noyaux. Chaque moule de soufflage comporte deux mâchoires dont l'ouverture peut être actionnée par un vérin ou tout autre moyen équivalent, et un piston éjecteur qui constitue le fond du moule et dont le mouvement provoque l'éjection rapide de l'objet moulé. Suivant une variante du dispositif de l'invention complètant l'action du vérin, on peut prévoir un système de verrouillage par ajustement tronconique permettant de bloquer les m choires du moule en cours de soufflage lorsque la presse est refermée. L'empreinte du moule d'injection est raccordée b l'unité d'injection d'une presse par une buse de forme classique. Le dispositif suivant l'invention permet de remédier aux inconvénients majeurs rencontrés dans la technique et résultant de la difficulté d'obtenir, tant à l'injection qu'au soufflage, une répartition parfaite des épaisseurs en deux points diamétralement opposés. Dans le dispositif conforme à la présente invention les noyaux, dans la phase d'injection, sont auto-centreurs grace à un ajustement tronconique à faible pente entre le noyau et l'empreinte. La pente et la hauteur des cônes sont déterminés de manière à limiter 1'écart de parallélisme entre les deux axes à une valeur inférieure à 1/lOOmm. Un deuxième ajustement tronconique du noyau sur son support permet son centrage sur ce support. Dans la phase de soufflage, les noyaux sont rendus mobiles sur leurs supports,par exemple en faisant agir un vérin qui déplace les noyaux suivant leur axe longitudinal pour libérer les orifices d'arrivée d'air de soufflage qui se trouvent obturés en position d'injection; en outre ce déplacement des noyaux permet d'accompagner l'ébauche injectée dans son expansion, de manière à limiter le phénomène de hernie. Le dispositif suivant l'invention présente plus particulièrement l'avantage de pouvoir être installé sur une presse à injecter les matières plastiques classique sans y apporter de modification majeure. Ses divers autres avantages et caractéristiques apparaîtront plus en détail de la description qui suit et des dessins annexés relatifs à un exemple non limitatif d'un dispositif conforme à l'invention. La figure 1 est une coupe schématique représentant le dispositif suivant l'invention dans la position suivant immédiatement la phase d'injection. La figure 2 représente le dispositif de la fig.1 dans la position suivante du cycle de fonctionnement, avant le soufflage de l'ébauche sur son noyau. La fig.3 est une coupe montrant les détails du dispositif suivant l'invention, représenté en position d'injection. La fig.4 représente une variante de l'invention. Sur ces figures, la presse d'injection comporte des colonnes 1 sur lesquelles coulisse le plateau mobile 2. Ce plateau mobile 2 supporte un chariot 3 sur lequel sont fixés les deux noyaux d'injection 4 et 5. Sur la fig.3, le noyau 5 est engagé dans le moule de soufflage comportant deux mâchoires 6 et 7 constituant les parois latérales du moule, et un éjecteur 8 formant le fond. Ce moule est monté sur le plateau fixe 9, luimême traversé par les colonnes 1. Le noyau 4 est engagé dans l'empreinte 10 du moule d'injection situé au centre du plateau fixe 9. L'empreinte d'injection est raccordée par le nez de la buse d'injection 11 à l'unité d'injection de la presse 12. Le deuxième moule de soufflage comporte deux machoires 13 et 14, identiques aux mâchoires 6 et 7 et disposées symétriquement par rapport au poste d'injection. Comme représenté sur la fig.3 une ébauche 15 en matière thermoplastique piteuse est en cours d'injection dans l'empreinte 10 du moule d'injection. Les machoires 6 et 7 sont refermées pendant le soufflage de 1' ébauche précédente 16 qui épouse alors la forme du moule. Dans le même temps, les mâchoires 13 et 14 sont écartées afin de permettre l'éjection de l'objet moulé 17 au moyen de l'éjecteur 18. Comme le montrent les figs.1 et 2, après les phases simultanées injection-soufflage-éjection, réalisées dans les trois moules, le plateau mobile 2 est dégagé par glissement sur les colonnes 1 et le chariot 3 est alors déplacé au moyen d'un vérin hydraulique 19, ou tout autre appareil mécanique, électrique, ou pneumatique pour amener face au moule de soufflage le noyau qui se trouvait face au moule d'injection, l'autre noyau qui se trouvait primitivement face au deuxième moule de soufflage étant ainsi amené face au moule d'injection. Une tige de verrouillage 20 permet d'assurer le positionnement précis du chariot 3 sur le plateau mobile2. Lorsque le chariot a été déplacé, la presse peut être refermée pour permettre les opérations d'injection -soufflage-éjection. La phase d'éjection de l'objet moulé peut être réalisée à tout moment, que la presse soit ouverte ou fermée, au moyen de deux vérins 21 et 22 qui assurent l'écartement des machoires 6 et 7, ou 13 et 14 respectivement. Comme représenté sur la fig.3, il est préférable d'effectuer l'éjection de l'objet moulé lorsque la presse est refermée, une ébauche étant en cours de moulage dans le moule dtin- jection, et l'ébauche suivanteétant en cours de soufflage dans-le deuxième moule de soufflage. Pour permettre le formage des objets, le dispositif de l'invention comporte un système de régulation de la température, permettant de contrôler la température alin- jection de la matière à la sortie de la buse d'injection, et de faire circuler autour de l'empreinte d'injection, dans la chambre 23, un fluide de régulation porté à une température appropriée pour amener la matière injectée dans une zone de température de thermo-élasticité permettant sa bidrientation pendant la phase de soufflage. Dans les noyaux 4 et 5 circule un autre fluide de régulation au moyen d'un système classique permettant de maintenir 1'ébauche injectée à sa température de thermoélasticité pendant les temps d'ouverture, de transfert et de fermeture. Cefluide est amené jusqu'aux noyaux 4 et 5 par un dispositif d'alimentation 24. Selon une forme de réalisation classique dans les dispositifs d'injection-soufflage, le col de l'ébauche est refroidi pour permettre de lui conserver une forme et des dimensions appropriées. Ce refroidissement permet en outre d'assurer le maintien de l'ébauche sur son noyau pendant le transfert, en provoquant un léger retrait de a matière au niveau du col, permettant à celui-ci d'enscerrer suffisamment la base du noyau pour qu'il puisse s'y maintenir. Dans le dispositif suivant l'invention, le col est refroidi par un circuit d'eau réfrigéré amenée à la base des noyaux 4 et 5, au travers du chariot 3 par une alimentation 25. L'air comprimé assurant le soufflage est amené à l'intérieur de L'objet à travers le chariot 3, à la base des noyaux 4 et 5, par le dispositif d'alimentation 26. Comme indiqué précédemment, les noyaux 4 et 5 montés sur le chariot 3 sont auto-centreurs en position d'injection au moyen de l'ajustement tronconique 27 qui s'engage dans le logement correspondant 28 pratiqué à la base de ltempreinte 10 du moule d'injection. En outre, chaque noyau 4 et 5 est mobile suivant son axe longitudinal. Ainsi, au cours du soufflage, le noyau 5 peut etre écarté de son support 30 dans l'ajustement tronconique 29, libérant ainsi les arrivées d'air de soufflage. Au contraire, pendant l'injection le noyau est plaqué contre le support, dans l'ajustement tronconique, par la pressiondinjection, masquant ainsi les orifices de soufflage et évitant que de la matière thermoplastique y pénètre. Le déplacement du noyau a également pour effet d'accompagner partiellement l'ébauche dans son expansion au cours du soufflage et d'éviter ainsi l'effet de hernie. Selon une variante du dispositif de l'invention représentée sur la figure 4, les ajustements tronconiques27-28 sont remplacés par des ajustements tronconiques inversés 31-32. Ces ajustements tronconiques assurent de la même façon le posi tionnement précis du noyau dans le moule d'injection. De plus, les ajustements tronconiques 31 permettent le blocage des mâchoires du moule de soufflage, pendant la phase de soufflage, en venant s'engager, lors de la fermeture de la presse, sur les ajustements correspondants 33 réalisés sur les machoires 6 et 7, et 13 et 14 respectivement. Les vérins 21 et 22 assurent alors seulement le déplacement des machoires des moules de soufflage et leur puissance peut astre plus réduite par rapport au dispositif représenté sur la figure 3. Le fonctionnement de ces vérins est commandé par un dispositif électromécanique de type classique. L'exemple de mode de réalisation préférentiel du dispositif suivant l'invention décrit ci-dessus peut être modifié et adapté en fonction des résultats techniques que l'on désire obtenir, sans sortir du cadre de l'invention. En particulier il est évident que l'on peut multiplier le nombre des noyaux, empreinte dwinjection, et moules de soufflage, afin de multiplier le nombre d'objets fabriqués en une seule moulée, sans rien perdre des avantages du dispositif de l'invention, c'est-à-dire en particulier la grande rapidité résultant de l'absence de temps mort, et la possibilité d'effectuer le moulage d'objets de formes non développables, non démoulables dans le sens d'ouverture de la presse, que des dispositifs tels que celui décrit dans le brevet français 1.357.168 ne permettent pas de fabriquer. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'injection-soufflage pour la fabrication d'objets creux à col calibré, comportant une presse d'injection et un moule d'injection associé à deux moules de soufflage, ainsi que deux noyaux susceptibles d'être déplacés face aux moules et dy être engagés, caractérisé en ce que les moules de soufflage comportent chacun deux m choires actionnées par un dispositif indépendant. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fond de chaque moule de soufflage est constitué par un piston éjecteur. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les mâchoires peuvent être bloquées par un vérin. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les mâchoires sont bloquées par un ajustement tronconique agissant lorsqu'un noyau est engagé dans le moule. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux moules de soufflage sont disposés sur un plateau fixe, de part et d'autre du moule d'injection. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux noyaux sont montés sur un chariot coulissant sur le plateau mobile de la presse d'injection. 7. Procédé d'injection-soufflage pour la fabrication d'objets creux en matière plastique à col calibré, au moyen d'un dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que: a) on injecte une ébauche sous pression dans un moule d'injection; b) on porte l'ébauche sur son noyau dans un deuxièmemoule où on effectue le soufflage; c) on ramène le noyau en maintenant simultanément l'objet moulé dans le moule de soufflage. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on utilise deux noyaux, un moule d'injection, et deux moules de soufflage. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que lton procède simultanément à l1injection, au soufflage, et au démoulage de trois objets. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le maintien et l'éjection de l'objet moulé après soufflage sont indépendants des opérations d'injection et de soufflage effectuées dans les autres moules.