Brevet FR2500361A1 — publié le 19820827

_ I _ Préforme en matière thermoplastique et procédé pour mouler par soufflage un corps creux à partir d'une telle préforme Cas S.81/1 SOLVAY & Cie (Société Anonyme) La présente invention concerne une préforme en matière thermo- plastique pour la production d'un corps creux, tels qu'un flacon, par moulage par soufflage ainsi qu'un procédé pour mouler un corps creux à partir d'une telle préforme. Dans la réalisation de corps.creux en matière thermoplastique par moulage par soufflage, il est de pratique courante de mouler, dans un premier stade, des préformes à partir de la matière thermoplastique choisie puis dans, un second stade, de mouler par soufflage les corps creux désirés à partir de ces préformes. Cette technique est notamment exploitée dans les installations de moulage par injection et soufflage et dans les installations de production de corps creux moléculairement orientés dans lesquelles il s'avère nécessaire de conditionner thermiquement la matière thermoplastique, au stade de la préforme, à sa température d'orientation moléculaire par étirage, avant de procéder au soufflage final. Dans des procédés de ce genre, il est connu de mouler des préformes présentant un corps d'allure générale cylindrique sur monté d'un faux goulot profilé. Par faux goulot on entend désigner toute portion de la préforme située au dessus de la partie de la préforme formant ou destinée à former le col du corps creux désiré. Cette portion est généralement profilée et exploitée pour assurer -2- les manipulations des préformes. Ce faux goulot est éliminé soit avant, soit après le soufflage final. Généralement on recycle, après broyage, la matière plastique qui le constitue. Ce faux goulot peut être fermé ou ouvert selon la technique de moulage exploitée pour la production de la préforme. Avant de procéder au soufflage final, la préforme est amenée à la température idéale pour ce soufflage final. Idéalement, la température doit être aussi uniforme que possible sur la circonférence dans la préforme et à travers son épaisseur afin d'éviter toute distorsion de la matière thermoplastique lors du moulage par soufflage final. A cet effet, il est connu d'assurer une mise en rotation des préformes autour de leur axe longitudinal durant leur conditionnement thermique préalable au soufflage final. Ainsi, dans le brevet Etats-Unis 3 947 243 déposé le 30 décembre 1976 et cédé à BELOIT CORPORATION,- on a décrit un four de conditionne- ment thermique au travers duquel des paraisons tubulaires ou préformes sont entraînées tandis qu'elles sont mises en rotatioe autour de leur axe longitudinal. A cet effet, les paraisons tubulaires successives sont enfilées sur des supports espacés montés de façon rotative sur un convoyeur traversant le four. Ces supports sont pourvus à leur base d'une roue dentée qui coopère avec les touffes de poils d'une brosse fixe judicieusement disposée, durant leur passage dans le four, pour assurer leur mise en rotation et partant celle des paraisons tubulaires enfilées sur-ceux-ci. Le four décrit implique donc nécessairement le recours à des supports élaborés montés verticalement sur le convoyeur et l'enfilage des paraisons successives sur ces supports. En outre, la rotation imposée aux paraisons successives n'est pas uniforme et l'orientation angulaire identique des paraisons successives après conditionnement thermique, ne peut être assurée. Il en résulte qu'il est nécessaire de positionner angulairement les paraisons tubulaires traitées avant leur emprisonnement dans le moule de soufflage final notamment dans le cas o celles-ci présentent par exemple, un col fileté prémoulé dans sa forme définitive. -3- La présente invention a pour premier objet une préforme particulière comportant un faux goulot pour la réalisation de corps creux en matière thermoplastiques par moulage par soufflage qui est spécialement conçue pour pouvoir être mise en rotation autour de son axe longitudinal durant son conditionnement thermique et ce sans exiger un appareillage compliqué et en contrôlant parfaitement la rotation. La présente invention concerne dès lors une préforme en matière thermoplastique pour la production de corps creux par moulage par soufflage comportant un corps d'allure générale cylindrique surmonté d'un faux goulot profilé dans laquelle le faux goulot comporte une collerette dentée circulaire située dans un plan perpendiculaire à l'axe longitidinal de la préforme. La collerette dentée circulaire équipant le faux goulot de la préforme selon l'invention peut être aisément réalisée lors du moulage, par exemple par injection ou par soufflage, de la préforme en utilisant un moule ayant une empreinte de moulage appropriée et cette collerette dentée peut être moulée avec précision puisque la matière thermoplastique est portée à sa température optimale de moulage lors du moulage de la préforme. La collerette dentée circulaire prévue sur le faux goulot de la préforme peut être aisément exploitée ultérieurement, ainsi qu'il sera décrit plus loin, pour la mise en rotation de la préforme lors de son conditionnement thermique en vue du moulage par soufflage final. En outre, puisque cette collerette fait partie intégrante du faux goulot, elle est éliminée lors du décolletage du faux goulot du corps creux finalement moulé et elle n'apparalt donc pas sur le corps creux fini. La collerette dentée circulaire peut être moulée en creux ou en relief dans le faux goulot, le second mode de réalisation étant généralement préféré pour les préformes présentant un faux goulot dont le diamètre externe minimum est inférieur à 40 mm. La collerette dentée circulaire peut comporter de 5 à 30 et de préférence de 8 à 20 dents et le rapport entre le diamètre externe de la collerette dentée au niveau des arêtes des dents et le diamètre -4 - externe de la collerette dentée au niveau des creux des dents est compris entre 1,05 et 3 et, de préférence entre 1,1 et 2. Le profil des dents de la collerette dentée circulaire peut être quelconque et ces dents peuvent être pleines ou moulés en creux. La hauteur de la collerette dentée circulaire est généralement comprise entre 1 et 20 mm. La préforme conforme à l'invention peut présenter un fond fermé ou ouvert et comporter un col moulé au moins partiellement dans sa forme définitive. Dans un mode de réalisation particulier, la préforme peut être pourvue d'un col moulé définitif comportant un filetage externe qui peut être exploité ultérieurement pour l'obturation du corps creux final par exemple au moyen d'une fermeture vissable. Le profilage du faux goulet de la préforme peut avantageusement comporter une rainure ou une nervure circulaire externe qui peut être exploitée pour soutenir -la préforme lâchement lors de sa mise en rotation ultérieure durant le conditionnement thermique. La préforme conforme à l'invention peut avoir une longueur sensiblement égale à la hauteur du corps creux final produit à partir de celle-ci ou une longueur inférieure à cette hauteur, cette dernière caractéristique étant préférée lorsque la préforme est destinée à la réalisation d'un corps creux final orienté moléculairement. La préforme conforme à l'invention peut être réalisée à partir de toute matière plastique convenant pour la production de corps creux par moulage par soufflage. A titre d'exemple, on peut citer les résines à base de chlorure de vinyle, les polymères et les copolymères produits à partir d'alpha-oléfines contenant jusqu'à 8 atomes de carbone dans leur moléculre, les polymères fluorés tels que le polyfluorure de vinylidène, les polymères et copolymères acryliques et notamment ceux produits à partir de nitrile acrylique, les polyesters thermoplastiques, tels que le polytéréphtalate d'éthylène-glycol et les polycarbonates. La présente invention a pour second objet, un procédé pour réaliser un corps creux par moulage par soufflage dans lesquel on met en oeuvre une préforme telle que décrite ci-avant. -5- Dans le procédé conforme à l'invention, on moule une préforme telle que définie plus haut, on assure le conditionnement thermique de la préforme puis on moule par soufflage le corps creux désiré à partir de la préforme conditionnée, en exploitant la collerette dentée circulaire prévue sur le faux goulot de la préforme pour assurer la mise en rotation de celle-ci autour de son axe longitudinal durant le conditionnement thermique. La mise en rotation de la préforme durant le conditionnement thermique peut être assurée par un organe d'entraînement denté approprié tel qu'un pignon denté ou une crémaillère coopérant avec la collerette dentée circulaire prévue sur le faux goulot de la préforme. Dans un mode de réalisation avantageux du procédé conforme à l'invention, on soutient lâchement la préforme, durant le condition- nement thermique au moyen d'organes de soutien appropriés, tels que des galets fous, coopérant avec le profilage du faux goulot et notamment avec une rainure ou une nervure externe prévue sur ce faux goulot. Le soutien de la préforme peut aussi être assuré par une bague appropriée dans laquelle la préforme est inserrée et sur laquelle elle prend appui par la base de la collerette dentée circulaire. Dans le procédé selon l'invention, il est loisible de contrôler la course de l'organe d'entraînement denté de façon à permettre une indexation constante de la position angulaire des préformes successives après conditionnement thermique. Ce mode de réalisation du procédé selon l'invention se révèle particulièrement avantageux lorsque les préformes mises en oeuvre présentent un col moulé définitif comportant un filetage externe exploité ultérieurement pour obturer le corps creux. Dans ce cas, il importe, en effet, de positionner correctement les préformes conditionnées thermiquement dans le moule de soufflage final pour éviter tout risque de détérioration du col moulé des préformes et, en particulier, de leur filetage. En contrôlant la course de l'organe d'entralnement, il est possible de conserver une indexation angulaire très précise des préformes conditionnées et donc de garantir leur introduction correcte dans le moule de soufflage final. -6 - Dans un autre mode de réalisation du procédé dans lequel les préformes se déplacent linéairement devant das éléments thermiques la rotation des préformes peut être obtenue au moyen d'une crémaillère ou d'une chaîne fixe qui s'engage dans la collerette dentée circulaire prévue sur le faux goulot des préformes. La préforme selon l'invention et son procidé d'exploitation pour la réalisation de corps creux par moulage par soufflage conviennent particulièrement pour la réalisation de corps creux orientés moléculairement car ils permettent un contr8le très précis du conditionnement thermique à température d'orientation avant soufflage final. De plus, en faisant appel à la posaibilité de contr8le de l'indexation angulaire des préfoerms, il est possible de mouler directement le col éventuellement fileté du corps creux final lors du moulage de la préforme, c'est-a-dire à un moment o la matière plastique se trouve à une température de moulage idéale et d'éviter ainsi de devoir conformer ce col lors du soufflage final, c'est-à-dire à un moment o la matière thermoplastique se trouve à une température, moins élevée, d'orientation moléculaire qui ne permet pas une moulage aussi précis. La préforme selon l'invention ainsi que le procédé de moulage par soufflage de cette préforme sont par ailleurs illustrés dans les figures des dessins annexes dans lesquelles - la fig.l est une vue en élévation et en coupe d'une préforme selon l'invention et d'un dispositif simple permettant la réalisation du procédé pour réaliser un corps creux à partir d'une telle préforme - la fig.2 est une vue en plan des éléments de la fig.l. Ainsi qu'il apparaît sur les figures, la préforme 1 conforme à l'invention comporte un fond fermé 2 de forme hémisphérique et un corps 3 d'allure cylindrique surmonté d'un faux goulot profilé 4. La préforme 1 comporte également un col partiellement moulé 5 dans la forme définitive du col du corps creux désiré et situé entre son corps 3 et son faux goulot 4. Conformément à l'invention, le faux goulot 4 de la préforme 1 comporte une collerette dentée circulaire 6 venue de moulage et située dans un plan perpendiculaire -7- à l'axe longitudinal de la préforme. La collerette dentée circulaire illustrée comporte 12 dents de profil trapézoïdal et elle est moulée en relief sur le faux goulot 4. En outre, le profilage du faux goulot 4 comporte une rainure circulaire externe 7 située sous la collerette dentée circulaire 6. Conformément au procédé selon l'invention, la préforme 1, durant son conditionnement thermique préalable au moulage final, est mise en rotation autour de son axe longitudinal par l'intermé- diaire de la collerette dentée circulaire 6 prévue sur son faux goulot 4. A cet effet, la préforme 1 est amenée devant un élément thermique approprié, non représenté, au moyen par exemple d'une pince, également non représentée, agissant sur l'extrémité de son faux goulot profilé 4. La préforme est ensuite abandonnée par la pince et est soutenue dans la situation illustrée, entre le galet fou fixe 8 et les galets fous 9 et 10 montés sur un équipage mobile Il pouvant se déplacer selon la flèche 12, la tranche des galets 8, 9 et 10 étant insérée dans la rainure circulaire 7 prévue sur le faux goulot profilé 4 de la préforme 1. La mise en rotation de la préforme 1 autour de son axe longitudinal est alors assurée par l'intermédiaire du pignon denté d'entralnement 13 qui est engréné dans la collerette dentée circulaire 6 prévue sur le faux goulot 4 de la préforme 1. En contrôlant la rotation du pignon denté d'entraînement 13, il est possible d'assurer une rotation identique pour les préformes 1 traitées successivement et donc de garantir un positionnement angulaire constant et précis des préformes 1 après traitement thermique. Lorsque le conditionnement thermique est achevé, la préforme 1 est de nouveau saisie par une pince, non représentée, au niveau de l'extrémité de son faux goulot profilé 4, cette pince pouvant être celle qui a amené la préforme pour le traitement thermique, et la préforme est transférée par cette pince dans un moule de soufflage final après dégagement de la préforme par retrait de l'équipage 11 selon la flèche 14. -8 - R E V E N D I C A T IO N S 1 - Préforme en matière thermoplastique pour la production de corps creux par moulage par soufflage comportant un corps (3) d'allure générale cylindrique surmonté d'un faux goulot profilé (4) caractérisé en ce que le faux goulot (4) comporte une collerette dentée circulaire (6) située dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal de la préforme (1). 2 - Préforme selon la revendication 1 caractérisée en ce que la collerette dentée circulaire (6) est moulée en relief sur le faux goulot profilé (4). 3 - Préforme selon la revendication 1 caractérisée en ce que la collerette dentée circulaire (6) est moulée en creux sur le faux goulot profilé (4). 4 - Préforme selon l'une quelconque des revendications l à 3 caractérisée en ce que la collerette dentée circulaire (6) comporte de 5 à 30 dents. - Préforme selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que le rapport entre le diamètre externe de la collerette dentée circulaire (6) au niveau des cràtes des dents et le diamètre externe de la collerette dentée circulaire (6) au niveau des creux des dents est compris entre 1,05 et 3. 6 - Préforme selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un col (5) moulé au moins partiellement dans sa forme définitive. 7 - Procédé pour mouler par soufflage un corps creux dans lequel on moule une préforme (1) selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 6, on assure le conditionnement thermique de la préforme puis on moule par soufflage le corps creux final désiré à partir de la préforme (1) conditionnée caractérisé en ce qu'on exploite la collerette dentée circulaire (6) prévue sur le faux goulot profilé (4) de la préforme (1) pour assurer la mise en rotation de celle-ci autour de son axe longitudinal durant'le conditionnement thermique. -9- 8 - Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que la mise en rotation de la préforme (1) durant le conditionnement thermique est obtenu par un organe d'entraînement denté (13) coopérant avec la collerette dentée circulaire (6). 9 - Procédé selon la revendication 7 ou 8 caractérisé en ce qu'on soutient lâchement la préforme au moyen d'organes de soutien (8,9,10) appropriés coopérant avec le profilage dt' faux goulot (4) de la préforme (1) durant la mise en rotation de celle-ci. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 caractérisé en ce qu'on règle la mise en rotation de la préforme (1) durant le conditionnement thermique de façon à garantir son indexation angulaire après ce traitement.