Brevet FR2783193A1 — publié le 20000317

Tête d'extrusion permettant une variation anZulaire de la traiectoire de la paraison. La présente invention concerne une tête d'extmsion permettant une variation angulaire de la trajectoire de la paraison entre le mandrin et l'orifice d'extmsion. La présente invention peut s'adapter à tout type d'extrudeuse de matière plastique sous fonne tubulaire. x() Cette tête d'extrusion est cependant particulièrement destinée à l'élaboration de matériaux multicouches utilisés pour la fabrication de corps creux par soufflage. L'extrusion de matériaux multicouches nécessite de fonrmer en lignlle les uns après les autres des tubes concentriques, conrrespondant aux différentes couches de matière que l'on veut obtenir, qui vont se rejoindre pour former une paraison multicouches qui sera ensuite soufflée selon des techniques bien connues. Les machines de soufflage connues sont de plusieurs types. On peut d'une part distinguer les machines linéaires des machines rotatives. Pour des cadences élevées on préférera généralement les machines rotatives ou la tête d'extrusion est unique et o le soufflage se fait sur un carrousel à mouvement continu. Plusieurs machines viennent se positiomner dans cette catégorie et ne diffèrent que par la position de la tête ainsi que du carrousel de moulage et des moules. Le modèle dti type " Mills >> est panni les plus répandus, le carrousel de soufflage est à axe horizontal; l'extrusion, oblique du haut vers le bas, est tangentielle par rapport à la circonférence suivie par les moules. Le plan de joint des moules est dans un plan horizontal parallèle à l'axe du carrousel. L'encombrement de la tête d'extrusion doit obligatoirement s'inscrire dans l'espace annulaire, très réduit, généré par les moules ouverts. Ces machines ne sont cependant équipées que de têtes monoextrusion c'està-dire pour l'extrsion d'une seule couche de matériau. Les têtes de coextrusion, permettant l'extrusion de matériaux composés de plusieurs couches superposées, sont très longues et donc incompatibles avec l'espace annulaire disponible entre les moules ouverts. Pour parvenir à résoudre ce problème, il est donc nécessaire de faire franchir à la paraison un coude qui pennrmettrait de n'avoir à placer dans l'espace disponible que ce coude lui même et la partie termnninale de calibrage de la paraison. Il est cependant impératif de maintenir l'état des couches préalablement 1 fonrmées et de ne pas en rompre la continuité. La présente invention a donc pour objet de proposer une solution fiable pour pernnettre une variation angulaire de la trajectoire de la paraison sans détériorer la ou les couches préalablement formées, caractérisée en ce que le résultat recherché est obtenu par le placement d'une sphère en bout du mandrin et d'un axe de sortie situé sur ladite sphère, ledit axe de sortie étant décalé angulairement par rapport au mandrin. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description ci-après de formes de réalisation de l'invention données à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par les dessins joints dans lesquels: - la figure I représente schélmatiquement en vue de face le carrousel porte moules ainsi que l'espace disponible pour positionner la tête d'extrusion. - la figure 2 représente en vue de coté la tête d'extrusion entre les deux demi-moules ouverts. - la figure 3 représente en coupe la tête de coextrusion selon la présente iinvention. Comme on peut le voir sur la figure 1, le carrousel (1) supporte sur sa circonférence les parties (2) et (2') formant le moule de soufflage. Après introduction de la paraison (3) entre les deux parties du moule par la tête d'extrusion (4), celles-ci se refermnent pour procéder au soufflage de la paraison afin de former l'objet. Les objets ainsi soufflés sont alors éjectés par un mécanisme non représenté. Afin de disposer la paraison (3) dans le moule, la tête d'extrusion doit pouvoir s'introduire dans l'espace annulaire formé entre les deux demimoules (2) et (2') lorsqu'ils sont en position ouverte tel que représenté sur la figure 2. Lorsque la paraison est introduite, les deux demi-moules se refennent et l'objet est soufflé. La paraison est généralement extrudée selon une trajectoire In tangentielle à la trajectoire des moules portés par le carrousel. La figure 3 représente la tête d'extnrusion selon la présente invention. Le dispositif selon la présente invention peut s'adapter à tout type de tête d'extrusion (5) d'une paraison de fonne tubulaire. La paraison peut être composée d'une seule couche de matériau mais également de plusieurs couches coextnrdées comme représenté sur la figure 3. Chacune des différentes couches formnant la paraison est extrudée par l'un des orifices (6), (7), (8), (9), (10) puis guidée sur le mandrin (11) vers l'orifice d'extrusion classique (12). Les pressions d'extrusion sont d'environ 400 bars, ainsi, toute dissymétrie dans le mandrin engendrerait des efforts non repartis qui la défonnerait. De plus, pour faire franchir un coude à la paraison, celle-ci doit pouvoir se défonner sans rompre la continuité de la / des couche(s). A cet effet, l'extrémité du mandrin est pourvue d'une sphère (13) par exemple vissée en bout de mandrin (14). La surface extérieure de la sphère doit être en parfaite continuité avec la surface du mandrin. Préférablement, la sphère sera d'un diamètre sensiblement égal à deux fois le diamètre du mandrin. Afin de limiter l'angle d'attaque lors du passage de la paraison entre le mandrin et la sphère, la sphère pourra être munie d'une protubérance conique (1 5) ou comportant plusieurs paliers. Cette protubérance peut également être portée par le mandrin qui s'évaserait sur sa partie tenrminale. Ainsi, la paraison se déformnnera progressivement pour épouser la forme de la sphère. Lorsque la paraison épouse la forme de la sphère, celle-ci se trouve étirée sur la partie de la sphère correspondant à la trajectoire extérieure de la paraison. La forme progressive de la sphère permnnet d'étirer la paraison de manière régulière sans risquer de la déchirer par des variations de trajectoire brutales. De la même manière, la fonrme sphérique pennet Ull équilibrage parfait des pressions qui élimine tout problème de flexion du mandrin. Pour pennettre un guidage parfait de la paraison sur la sphère, la sphère est engagée dans une pièce (16) possédant une cavité sphérique (1 7). Le diamètre de la cavité sphérique est de diamètre supérieur au diamètre de la sphère de manière à laisser un espace (18) pour le passage de la paraison. Cet espace (1 8) diminue progressivement sur la partie de la sphère o la paraison est étirée puis augmente lorsque la paraison se détend pour reprendre son épaisseur originelle. La paraison se trouve ainsi laminée entre la sphère et la cavité sphérique en évitant tout risque de déchirure. If Cette pièce (16) est également fixée à la tête d'extmnsion (5) par vissage par exemple pour assurer l'étanchéité de l'ensemble. Selon la variation angulaire désirée de sortie de la paraison par rapport à l'axe du mandrin, un axe de sortie (19) est disposé sur la sphère. L'axe de sortie (19) peutit par exemple être vissé dans la sphère (13). Préférablement, cet axe de sortie peut être de forme conique, avec le diamètre le plus grand du coté de la sphère, pour faciliter le passage de la paraison de la formnne sphérique à la forme tubulaire. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, l'axe de sortie est disposé perpendiculairement à une tangente à la sphère. L'axe de sortie peutit être disposé sur la sphère selon un angle de 0 à 90 degrés par rapport à l'axe du mandrin. Dans des cas extrêmes on peutit envisager de disposer l'axe de sortie selon un angle de plus de 90 degrés par rapport à l'axe du mandrin. L'axe de sortie (19) est surmonnoité d'une filière annulaire (20) par exemple vissée dans la pièce (1 6) afin de permnnettre l'extrsion de la paraison. L'extréminité de l'axe de sortie (19) et de la filière (20) sont chacun légèrement coniques afin de pouvoir régler, par déplacement relatif des deux pièces, I'espace annulaire de sortie d'extrusion pour calibrer l'épaisseur finale de la paraison. Pour procéder au soufflage de l'objet, la sphère (13) est percée dans la continuité du mandrin et de la trajectoire de la paraison, ce perçage (21) est en communication avec le perçage (22) de l'axe de sortie, eux mêmes en communication avec le perçage (23) du mandrin. Le cas d'application de la présente invention a été décrit pour l'application x( d'une tête d'extrusion à une machine particulière, cependant celle ci s'applique à tous les cas de figure nécessitant de faire varier la trajectoire d'une paraison sans la détériorer, qu'il s'agisse d'extrusion mono ou multicouches appliqué à l'extrusion soufflage ou à l'extrusion simple. Revendications 1/ Dispositif pennettant une variation angulaire de la trajectoire d'une paraison extrudée entre le mandrin d'extrusion et l'orifice de sortie d'extrusion, pour I'extrusion d'une paraison de fonne tubulaire, caractérisé en ce qu'il comporte une sphère (13) en bout de mandrin (1 l), ladite sphère contenue dans une cavité sphérique (17) de manière à laisser un espace (18) pour permnettre le passage de la paraison (3), ladite sphère (13) étant pourvue d'un axe de sortie (19) décalé angulairement par rapport à l'axe du mandrin (11). 1o 2/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'axe de sortie (19) est décalé de 90 degrés par rapport à l'axe du mandrin (11). 3/Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que l'axe de sortie (19) est décalé entre 0 et 90 degrés par rapport à l'axe du mandrin (I 1). 4/Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que l'axe de sortie (19) est décalé de plus de 90 degrés par rapport à l'axe du mandrin (1 l). 5/Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que la sphère ou le mandrin est munie d'une protubérance conique ou à paliers (15) pour réduire l'angle d'attaque entre le mandrin et la sphère. 6/Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que l'extrémité du mandrin (14) est vissée dans la sphère (13). 7/Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que l'axe de sortie (19) est de fonne conique. 8/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la sphère et l'axe de sortie sont percés communiquant entre eux et avec le mandrin (11) afin de permnettre le soufflage de la paraison. 9/Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que l'axe de sortie (19) est disposé perpendiculairement à une tangente à la sphère.