Brevet FR2351773A1 — publié le 19771216

La présente invention-a trait à un procédé pour la fabrication de corps creux en matière plastique ainsi qu'à un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. On connaît déj à des procédés de fabrication de corps creux en matière plastique, par exemple de bouteilles ou flacons, consistant à assurer dans un premier poste, la fabrication d'une ébauche, par exemple par injection dans un moule autour d'un noyau, à retirer ensuite l'ébauche injectée de son moule d'injection, à la transporter vers un second poste pour le conditionnement de 11 ébauche, puis de là, à un troisième poste pourvu d'un moule dont l'empreinte correspond à celle du corps creux pour y expanser l'ébauche et la souffler pour obtenir la forme du corps creux. Afin de mettre en oeuvre de tels procédés on déjà mis au point des dispositif s comprenant un rotor de transport, du type barillet ou étoile, muni d'une pluralité de noyaux radiaux qui passent, pas à pas et successivement devant les différents postes pour coopérer avec les différents moules d'injection, de conditionnement et d'extension-soufflage, un quatrième poste étant prévu pour l'éjection du corps creux terminé. Dans ce dispositif connu le transport de l'ébauche et du corps creux s'effectue par exemple par l'intermédiaire d'une tige qui pénètre dans l'ébauche ou corps creux et de ce fait la maintient. On connait d'autre part déjà un procédé de fabrication de corps creuxEdans lequel on provoque, en général dans le moule de soufflage, une extension conduisant à un allongement axial del'ébauche et ceci en général par l'intermédiaire d'un poinçon, canne ou noyau intérieur se déplaçant axialement dans l'ébauche et prenant appui sur son fond pour l'allonger. Lorsque, en fonction de la nature de la matière plastique, certaines conditions sont atteintes, notamment en ce qui concerne la température et le taux d'étirage, il est possible d'obtenir pour le corps creux terminé, un état de la matière connu sous le nom d'orientation bi-axiale, présentant des qualités particulières notamment du point de vue de la résistance mécanique et de la tenue du corps creux terminé. On a donc déjà prévu, sur des machines du type précité, de mettre en place les préformes sur des tiges coulissantes portées par l'organe rotatif de la machine et susceptible, lorsque la préforme est amenée à l'intérieur du moule d'extension, de se déplacer par rapport audit organe tournant pour provoquer un étirage axial de la matière plastique. Les dispositifs connus présentent cependant un certain nombre d'inconvénients. Notamment, leur réalisation mécanique est compliquée car le mouvement de coulissement des tiges, montées sur un organe lui-même rotatif, n'est pas facile à mettre en oeuvre et d'autant moins qu'une grande précision doit être atteinte dans ce mouvement de coulissement, alors que l'on ne dispose que d'un très court intervalle de temps pour provoquer ce mouvement si l'on veut obtenir des cadences industrielles. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et de fournir un procédé de fabrication de corps creux en matière plastique susceptibles d'être mis en oeuvre à l'aide d'un dispositif simplifié, permettant un contrôle amélioré des conditions d'étirement et d'expansion et facilitant la fabrication de corps creux de bonne qualité à grande cadence et ceci à l'aide d'un dispositif particulièrement simple. L'invention a pour objet un procédé de fabrication de corps creux en matière plastique dans lequel on réalise tout d'abord une ébauche de matière plastique en un premier poste, par exemple par injection ou par extrusion, on transfère éventuellement l'ébauche formée en un ou plusieurs second postes de conditionnement, notamment de conditionnement thermique, et l'on transfère enfin l'ébauche vers un poste drextension-soufflage dans lequel on provoque une extension longitudinale de l'ébauche à l'aide d'une tige introduite dans l'ébauche et un soufflage de l'ébauche dans un moule de soufflage, caractérisé par le fait que l'on provoque ladite extension longitudinale en maintenant la tige fixe et en animant le moule de soufflage d'un mouvement par rapport à ladite tige tendant à provoquer l'allongement de l'ébau- che. Dans un mode de mise en oeuvre préféré on utilise comme tige pour l'extension, le noyau servant à la fabrication de l'ébauche dans un poste d'injection, ledit noyau étant également utilise pour le transfert de l'ébauche d'un poste à l'autre et, de préf é- rence, pour le transfert du corps creux terminé vers un poste d'éjection. L'invention a également trait à un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, dispositif comprenant un organe tournant ou rotor susceptible de se déplacer pas à pas devant un premier poste de fabrication d'ébauche, de préférence par injection ou extrusion, puis éventuellement devant un ou plusieurs secondspostes de conditionnement d'ébauche, puis devant un poste d'extension et de soufflage de l'ébauche comprenant un moule susceptible d'entre mis en place autour de l'ébauche, ledit organe tournant présentant une tige pour l'extension longitudinale de l'ébauche, caractérisé par le fait que ladite tige est montée fixe sur ledit organe tournant tandis que le moule d'extension-soufflage est monté coulissant par rapport à ladite tige entre une première position dans laquelle la préforme conserve sa longueur initiale et une deuxième position dans laquelle la préforme se trouve allongée. Dans une forme de réalisation préférée l'organe tournant présente une pluralité de tiges comprenant, à leurs extrémités, un noyau coopérant avec un moule d'injection situé au poste de formation de l'ébauche, de sorte que ladite ébauche reste maintenue tout d'abord sur le noyau pendant le transfert avant d'être allongée dans le poste d'extension-soufflage. De façon préférée les tiges s'étendent radialement sur l'organe mobile, le mouvement de coulissement du moule d'extension-soufflage s'effectuant alors radialement par rapport à cet organe mobile, le moule se rapprochant de l'axe de rotation de l'organe mobile lors de son mouvement d'allongement de l'ébauche. De façon particulièrement avantageuse le dispositif comprend, pour chaque tige, une tête recevant le col de l'ébauche, cette tête pouvant éventuellement être conformée de façon à former également le col du corps creux terminé, ladite tête étant montée coulissante sur la tige de façon à pouvoir être entrainée par le moule de soufflage lors de son mouvement d'allongement de l'ébauche. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif et se référant au dessin annexé dans lequel : - la figure 1 représente une vue schématique de dessus d'un dispositif selon l'invention, - les figures 2, 3 et 4 représentent diverses étapes au cours de l'extension-soufflage, - la figure 5 représente une vue détaillée du montage d'une tige sur le dispositif tournant. En se référant tout d'abord à la figure 1 on voit un dispositif de fabrication de corps creux selon l'invention comprenant, autour d'un axe vertical 1, un rotor ou un organe tournant 2 de forme générale carrée mobile en rotation, pas a pas, et sur les quatre faces duquel s'étendent radialement quatre paires de colonnes de coulissement 3. Sur ces colonnes 3 peut chaque fois coulisser un équipage 4 portant une tête 5. Les faces de l'organe 2 présentent également chacune une tige 6 fixe se terminant à son extrémité par un noyau élargi coaxial 7. On voit que cette tige 6 traverse la tête 5 qui coulisse sur elle. Le poste d'injection comporte une machine d'injection 8 alimentant un moule d'injection formé de deux parties 9a, 9b susceptibles de s'écarter l'une de l'autre dans le sens des flèches. Lorsque ces deux parties de moule 9a, 9b sont rappro chées comme sur la figure 1, autour du noyau 7 et en laissant un intervalle entre leurs empreintes et ce noyau, il est possible d'injecter une préforme 10 en matière plastique convenable présentant une forme généralement cylindrique avec un fond 11 et un col élargi 12 au niveau de la tête 5. Lorsque l'injection a été réalisée les deux parties de moule 9a, 9b s'écartent et le dispositif tournant 2 tourne d'un quart de tour autour de l'axe 1 pour présenter 1' ébauche à un poste de conditionnement comprenant notamment un moule formé de deux parties 13a, 13b séparables et ayant une empreinte de diamètre légèrement supérieur à l'empreinte du moule 9a, 9b. Dans ce poste de conditionnement on souffle de l'air comprimé par l'intermédiaire d'un canal passant dans la tige 6 puis aboutissant au niveau du noyau 7 de sorte que, comme on le voit sur la figure 1, l'ébauche 10 augmente légèrement de diamètre et se détache du noyau 7. Après un nouveau quart de tour, l'ébauche 10 arrive au poste d'extension-soufflage. Ce poste comporte un moule composé de deux parties 14a, 14b et présentant une empreinte intérieure 15 ayant la forme du corps creux définitif. Ce moule 14a, 14b est mobile radialement par rapport a l'axe 1, entre une première position initiale représentée en trait iuterrvapu et une deuxième position finale représentée en trait plein, sous l'action d'un vérin double effet 16. Lorsque le moule est dans sa position initiale l'ébauche 10 comme on le voit sur la figure 2, possède sa longueur initiale. Dans leur mouvement de rapprochement les deux parties de moule 14a,14b viennent serrer le col 12 de l'ébauche contre la tête 5. Lorsque le moule se déplace radialement pour se rapprocher de l'axe 1 pour atteindre la position finale représentée sur la figure 3, du fait que la tige 6 avec son noyau 7 reste fixe et appuie sur le fond 11 de l'ébauche, l'ébauche se trouve axialement allongée. Le moule demeurant dans sa seconde position ou position finale on souffle alors à l'intérieur de l'ébauche de 11 air comprimé et on obtient ainsi une expansion générale de l'ébauche qui épouse la forme de l'empreinte 15 pour former le corps creux définitif 16. Le mouvement de coulissement du moule 14a, 14b provoque bien entendu le coulissement de la tête 5 et de l'équipage 4 sur les colonnes 3. Après séparation des deux parties de moule 14a, 14b, le rotor 2 est à nouveau pivoté d'un quart de tour et le corps creux terminé 16 aboutit en un poste d'éjection dans lequel il est éjecté. On conçoit que pendant les différentes opérations de transfert d'un quart de tour, l'ébauche ou le corps creux se trouve maintenu et porté par la tête 5. En se référant plus particulièrement à la figure 5 on voit que l'équipage 4 peut coulisser sur les colonnes 3 à l'encontre d'un ressort de rappel 7. La tige 6 est formée en fait d'un long cylindre creux présentant, après un décrochement divergent 18 une surépaisseur faisant office de noyau 7. A l'interieur de cette pièce tubulaire fermée à son extrémité, est centré un tube mince 19 laissant entre lui et la pièce tubulaire un espace annulaire allongé 20. L'extrémité inférieure du tube 19 débouche dans l'espace 20. L'extrémité supérieure du tube 19 est reliée à un conduit d'alimentation en eau 21 alors que l'espace 20 est relié, sa partie supérieure 1 à un tuyau d'évacuation d'eau 22. De ce fait, une circulation d'eau de refroidissement et de réglage de température peut être mise en oeuvre. Par ailleurs, la tête 5, dans laquelle peut coulisser la pièce 6, présente un perçage transversal dans lequel pénètre un tuyau d'alimentation en gaz comprimé 23 qui communique avec une rainure longitudinale 24 pratiquée dans la paroi interne de la tête 5 au regard de la surface externe de la pièce 6. Cette rainure 24 aboutit à une gorge annulaire 25 pratiquée dans la paroi interne de la pièce 5 à son extrémité inférieure juste audessus du décrochement 18. Dans la position représentée sur la figure 5 le décrochement 18 repose contre une extrémité convenablement chanfreinée de la tête 5 et aucun passage de fluide ne peut avoir lieu. Si par contre, le moule de soufflage, venant par ses deux parties se disposer de part et d'autre de la tête 5, repousse celle-ci vers le haut on conçoit que le fluide de soufflage arrivant par le conduit 23 va pouvoir pénétrer à l'intérieur de l'ébauche et souffler l'ébauche. De façon avantageuse, l'extrémité supérieure 26 de la tige 6 est de préférence rappelée radialement vers l'axe 1 par l'intermédiaire d'un faible ressort 27 de façon à assurer une bonne application de l'épaulement 18 contre l'extrémité chanfreinée de la tête 5. Bien entendu diverses modifications ou variantes pourraient être apportées à la présente invention. Ainsi, le poste de fabrication de la préforme pourrait être modifié, par exemple pour permettre une fabrication de préforme par extrusion. De même le poste de conditionnement de la préforme pourrait soit être supprime, soit au contraire être prévu en plusieurs postes successifs le pas de l'organe 2 étant alors inférieur à un quart de tour. En outre, la bague 12 de la préforme pourraient, au lieu de former le col du flacon terminé 16, être une fausse bague destinée à être chutée et disposée dans le prolongement d'une partie formant la véritable bague et destinée à être expansée, ce qui permettrait pas exemple d'obtenir une biorientation dans la totalité du corps creux à l'état terminé après la chute de la fausse bague. Bien entendu l'invention peut être avantageusement utilisée dans le cas où l'on crée une bi-orientation d'au moins une partie du corps creux, cette bi-orientation dépendant des valeurs d'étirage et de soufflage ainsi que des conditions de température. On préfère mettre en oeuvre le procédé avec des polymères du type "cristallisables" tels que par exemple du polyester, la préforme injectée ou extrudée étant rapidement refroidie pour conserver un état amorphe alors que l'6tirage-soufflage s'effectue à une température voisine et supérieure de la température de transition vitreuse. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de corps creux en matière plastique dans lequel on réalise tout d'abord une ébauche de matière plastique en un premier poste, on transfère éventuellement l'ébauche formée en un ou plusieurs postes de conditionnement puis l'on transfère l'ébauche vers un poste d'extension-soufflage dans lequel on provoque une extension longitudinale de l'ébauche à l'aide d'une tige introduite dans l'ébauche et un soufflage de l'ébauche dans un moule de soufflage, caractérisé par le fait que l'on provoque l'extension longitudinale en maintenant la tige fixe et en animant le moule de soufflage d'un mouvement par rapport à ladite tige tendant à provoquer l'allongement de l'ébau- che. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on utilise comme tige pour l'extension, un noyau servant à la fabrication de l'ébauche par injection dans le premier poste, ledit noyau servant également au transfert de l'ébauche d'un poste à l'autre. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on effectue une légère expansion de l'ébauche dans le poste de conditionnement. 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant un rotor susceptible de se déplacer pas-à-pas devant un premier poste de fabrication d'ébauches, éventuellement devant un ou plusieu#rs postes de conditionnement d'ébauches, puis devant un poste d'extension et de soufflage de l'ébauche comprenant un moule susceptible d'être mis en place autour de l'ébauche, ledit rotor# présentant une tige pour l'extension longitudinale de l'ébauche, caractérisé par le fait que ladite tige est montée fixe sur ledit rotor tandis que le moule d'extension-soufflage est monté coulissant par rapport à ladite tige entre une première position dans laquelle la préforme conserve sa longueur initiale et une seconde position dans laquelle la préforme se trouve allongée. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le rotor présente une pluralité de tiges comprenant à leurs extrémités, un noyau coopérant avec un moule d'injection situé au premier poste de formation de l'ébauche,# l'ébauche restant maintenue tout d'abord sur le noyau pendant le transfert avant d d'être allongée dans le poste d'extension-soufflage. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que les tiges s'étendent radialelement depuis le rotor, le mouvement de coulissement du moule d'extension-soufflage s'effectuant radialement par rapport à l'axe du rotor et se rapprochant dudit axe lors du mouvement d'allongement de l'ébauche 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait que le dispositif comprend, pour chaque tige, une tête recevant le col de l'ébauche, ladite tête étant montée coulissante sur la tige pour pouvoir être entraînée par le moule de soufflage lors de son mouvement d'allongement. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé par le fait que ladite tige présente en son intérieur un circuit de circulation d'eau. 9. Dispositif selon la revendication 5, prise en combinaison avec l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé par le fait que ladite tige, présente, au niveau où commence le noyau, un décrochement susceptible de coopérer avec une extrémité chanfreinée de la tête pour obturer un conduit d'amenée de fluide sous pression lorsque ledit décrochement est au contact de ladite extrémité et pour libérer le passage du fluide lorsque ladite tête se trouve repoussée loin du décrochement par le moule d'extension-soufflage. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé par le fait que ladite tête est portée par un équipage mobile coulissant sur des colonnes à l'encontre de ressorts de rappel.