CH617121A5 - - Google Patents

Description

La présente invention concerne un procédé et un appareil permettant'la formation de filetages et la terminaison du goulot de bouteilles moulées par soufflage.

Le moulage par soufflage des résines synthétiques pour former des récipients a jusqu'à présent été effectué selon deux méthodes; la méthode de fusion à chaud consiste à former un tube de résine dans une extrudeuse ou une presse à injection, puis à le soumettre à un soufflage quand il est encore à l'état fondu; l'autre méthode,

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ou méthode de paraison, consiste à former un tube de résine, à refroidir l'article formé, à le chauffer à nouveau pour le fondre, puis à le soumettre à un soufflage quand il est à l'état fondu. On a récemment mis au point une méthode de soufflage avec étirage 5 biaxial qui comprend les étapes suivantes : chauffage d'une paraison, d'abord refroidie, à température d'étirage, étirage en direction longitudinale ou axiale, puis moulage par soufflage. On a utilisé cette méthode pour former des récipients en chlorure de vinylidène ou en propylène afin d'améliorer, par orientation, les io propriétés physiques du produit telles que la résistance à la chute ou la transparence. On a réalisé des récipients biaxialement orientés en fixant la paraison de préforme, comportant les cavités de goulot, avant orientation axiale de la paraison. Le résultat final est un récipient orienté dont la partie goulot est terminée mais 15 n'est pas orientée. La partie goulot est, de ce fait, dépourvue de la transparence et de la résistance que l'on obtient partiellement dans un matériau orienté au moins axialement.

Afin de résoudre ce problème, on a mis au point des procédés donnant une certaine orientation dans la partie goulot; c'est ainsi 20 par exemple que le brevet U.S. N° 3651186 décrit un procédé et un appareil d'orientation axiale d'une paraison, puis d'inorienta-tion partielle de la matière dans la partie goulot pour permettre à la pression d'un fluide interne de presser par soufflage une partie de la paraison dans les cavités de filetage du goulot. La demande 25 de brevet U.S. N° 614292 décrit une méthode et un appareillage pour former un filetage sur une paraison orientée axialement, selon lesquels un mandrin interne expansible, dans la région du goulot, force la paraison orientée axialement dans les cavités formant le filetage.

30 La présente invention a pour objet un procédé et des moyens différents pour le finissage du goulot dans une paraison déjà orientée axialement. L'intérêt de l'invention est de fournir un goulot terminé à partir d'un matériau allongé axialement, ce qui permet d'obtenir un récipient terminé présentant une excellente' 35 résistance, une transparence et toutes autres propriétés mécaniques inhérentes aux polymères orientés tels que le polypro-pylène.

Le but de l'invention est de fournir un procédé et un appareil pour l'obtention d'un récipient biaxialement orienté ayant une 40 partie goulot terminée qui a été orientée axialement, qui se trouve complètement à l'intérieur du moule et qui ne nécessite pas d'ébarbage additionnel.

C'est ainsi que l'invention comporte une buse de soufflage et un manchon de gavage, la buse étant utilisée pour convoyer les 45 gaz dans la paraison afin de provoquer son expansion dans le moule, le diamètre extérieur de cette buse de soufflage étant égal au diamètre intérieur fini du goulot de la bouteille, le manchon de gavage étant disposé sur une partie de la buse permettant la descente du goulot de la paraison pendant l'orientation axiale de so ladite paraison, le manchon de gavage étant alors utilisé pour forcer la partie goulot de la paraison dans les cavités complémentaires de terminaison du goulot.

La présente invention sera d'ailleurs mieux comprise à l'aide de la description qui suit, à titre d'exemple et en référence au 55 dessin schématique annexé dans lequel:

la fig. 1 est une vue en coupe transversale d'un appareil selon l'invention;

la fig. 2 est une vue similaire à la fig. 1, dans laquelle la paraison a été orientée axialement;

60 la fig. 3 est une vue similaire à la fig. 2, dans laquelle les cavités du moule ont été fermées autour de la paraison orientée axialement;

la fig. 4 est une vue similaire à la fig. 3, illustrant le mouvement initial du manchon de gavage;

65 la fig. 5 est une vue similaire à la fig. 4, après application de la pression de soufflage à la paraison et formation du filetage;

la fig. 6 est une vue similaire à la fig. 5, après séparation des deux parties du moule et rétraction du manchon de gavage;

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la fig. 7 est une vue similaire à la fig. 6, illustrant l'enlèvement du récipient terminé;

la fig. 8 est une vue en coupe transversale d'un autre mode de réalisation de l'invention qui facilite le finissage du goulot moulé.

La présente invention a pour origine la nécessité de fabriquer une bouteille dont le goulot ait une section transversale supérieure au restant de la bouteille soufflée.

La réalisation de récipients importants ayant des filetages standards pose un problème particulièrement difficile à résoudre. Cela provient de ce que, si l'on utilise une petite paraison, afin d'avoir une petite surface de goulot et de filetage, les parois de la paraison seront anormalement amincies au moment de l'expansion pour s'adapter à la forme du moule. Inversement, si l'on utilise une paraison comportant assez de polymère pour former les parois d'un article relativement grand, le diamètre de la surface du goulot et du filetage sera trop important. La présente invention permet à une paraison à parois uniformes 17 d'être étirée d'un montant donné jusqu'à ce que la matière ait été suffisamment amincie dans la partie goulot pour fournir un goulot orienté avec une quantité de matière convenable pour remplir la cavité du moule du goulot, un amincissement ultérieur dans la partie inférieure étant stoppé par la buse de soufflage 11 (mandrin de calibrage). Le restant de la paraison 17 peut alors être ensuite aminci vers le bas par étirage afin d'obtenir la paroi plus mince que l'on désire dans la partie soufflée de la bouteille. Cela est rendu possible par le fait que la matière ne présentera pas de réduction dans le diamètre extérieur, ou l'épaisseur des parois, à partir du moment où le diamètre intérieur sera empêché de diminuer par la buse de soufflage 11 (mandrin de calibrage).

La fig. 1 représente une paraison 17 maintenue autour de l'extrémité du manchon de gavage 13 par les moyens de fixation à crampons 19. La paraison 17, en matière orientable partiellement cristalline, a été portée à une température juste en dessous du point de fusion cristalline. Le manchon de gavage 13 s'adapte sur la buse de soufflage 11 (mandrin de calibrage) et est relié à un mécanisme de commande (non représenté) qui fait monter et descendre ce manchon de gavage 13 sur la buse de soufflage 11. Le diamètre extérieur de la buse de soufflage 11 et le diamètre intérieur du manchon de gavage 13 sont pratiquement les mêmes que le diamètre intérieur du goulot du récipient terminé. Le diamètre extérieur du manchon de gavage 13 est similaire au diamètre extérieur du goulot du récipient terminé, à la base du filetage du goulot ou de pattes similaires. Le manchon de gavage est utilisé pour déplacer la matière orientée axialement dans les cavités de terminaison du goulot 23, comme on le décrira plus loin, en référence à la fig. 5. Les figures représentent des cavités pour un filetage, mais il sera également possible de former des projections similaires pour des pattes ou autres. La buse de soufflage 11 est utilisée pour convoyer les gaz venant à pression élevée d'un dispositif (non représenté) dans la paraison 17 à partir de laquelle l'article doit être formé. Ces gaz permettent l'expansion de la paraison dans le moule pour former l'article terminé. Le manchon éjecteur/tube d'arrêt 15 s'adapte sur le manchon de gavage 13 pour limiter la position de l'extrémité de la paraison 17 quand cette paraison est insérée sur le manchon de gavage 13. Le manchon éjecteur est équipé d'un vérin (non représenté) qui permet de le glisser sur le manchon de gavage 13 et la buse de soufflage 11 pour éjecter la bouteille une fois le cycle terminé. Il n'est pas nécessaire que le diamètre intérieur du manchon éjecteur 15 soit le même que le diamètre extérieur du manchon de gavage 13. Des moyens de fixation à crampons 19 s'ouvrent et se ferment sur la paraison 17 pour la pincer sur le manchon de gavage 13. Les deux parties d'un moule 21 se ferment autour de la paraison 17 pour enfermer le tube dans la cavité du goulot et s'ouvrent pour permettre l'éjection de la bouteille.

La fig. 2 montre l'abaissement du goulot de la paraison 17 en raison de l'étirage ou de l'orientation axiale de la paraison par des moyens conventionnels de pincement axial et d'étirage (non représentés). La paraison 17 descend dans la surface du goulot de la bouteille et s'arrête à une première épaisseur de paroi quand son diamètre intérieur atteint le diamètre extérieur de la buse de soufflage 11. Le processus de descente du goulot continue en dessous de la buse de soufflage 11, à une seconde épaisseur de paroi, plus mince, jusqu'à ce que l'on soit arrivé à l'orientation axiale désirée pour le corps de la bouteille.

La fig. 3 représente le moule 21, les cavités de terminaison du goulot 23 étant fermées autour de la paraison orientée afin de l'enfermer dans le moule. La fermeture du moule au-dessus du goulot est conçue pour s'adapter à la forme du tube conique en dessous des mâchoires de fixation.

La fig. 4 représente le moment où l'air soufflé est introduit dans le moule par l'intermédiaire de la buse de soufflage 11 pour provoquer l'expansion radiale de la paraison 17 orientée axialement, ce qui conduit à un récipient orienté biaxialement et le manchon de gavage 13 commence à descendre.

La fig. 5 représente le manchon de gavage 13 après qu'il a été déplacé vers les cavités de terminaison du goulot, forçant ainsi une portion interne de la paraison 17 dans les cavités de terminaison du goulot 23.

Il est important de noter l'aspect critique de la chronologie entre les opérations représentées dans les fig. 4 et 5, en raison du refroidissement de la paraison. Il entre dans le cadre de la présente invention d'effectuer d'abord le gavage de la partie goulot, pendant ou après soufflage du corps de la bouteille, selon la durée de refroidissement requise pour la matière utilisée. La commande de la température de la buse de soufflage entre également dans le cadre de l'invention, que ce soit par application de chaleur directe ou par emploi de matériau isolé pour la buse de soufflage afin d'empêcher la matière constituant le goulot de refroidir pendant l'étirage de la paraison et d'obstruer le moule: on augmente ainsi l'aptitude du gavage à déplacer la matière dans les cavités du goulot (filetage).

La fig. 6 montre le manchon de gavage 13 retiré du goulot de la bouteille, les moyens de fixation par crampons 19 étant ouverts et les deux parties du moule 21 écartées. Le manchon éjecteur/tube d'arrêt 15 n'a pas encore été déplacé, mais il fournit une force de poussée vers celle produite par le manchon de gavage 13 sur la bouteille.

La fig. 7 montre la bouteille ayant été poussée par le manchon éjecteur/tube d'arrêt 15, la sortie du manchon de gavage 13 et de la buse de soufflage 11.

La fig. 8 représente une autre forme d'exécution dans laquelle le manchon de gavage 13 se prolonge dans le goulot, de sorte que l'extrémité de ce manchon 13 forme la face finale d'obturation de la bouteille à l'interface 27, ce qui ne laisse qu'une petite couche de matière à éliminer par coupage dans l'opération de terminaison.

La présente invention est applicable à la formation de tout article ayant une orientation moléculaire biaxiale et une surface de goulot et/ou de filetage relativement faible comparativement à la partie constituant le corps de l'article. Elle est applicable à la production d'articles de ce type à partir de toute résine thermoplastique orientable. On peut donner comme exemple de résines les polyoléfines, les chlorures de polyvinyle, les polymères acrylo-nitrile/butadiène/styrène, les copolymères styrène/butadiène, différents polymères et copolymères du styrène, les polyamides, les polymères et copolymères du chlorure de polyvinylidène et similaires. Les résines que l'on utilise de préférence comprennent les polymères cristallins tels que les polymères d'au moins une mono-l-oléfine ayant de 2 à 8 atomes de carbone par molécule et, de préférence, les polymères et copolymères de l'éthylène, du propylène et du 1-butène, le polypropylène étant utilisé de façon préférentielle.

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2 feuilles dessins

Claims (4)

617 121 REVENDICATIONS

1. Procédé de moulage par soufflage biaxial d'articles creux en matière plastique pour fournir un goulot terminé en matière orientée axialement, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: chauffage d'une paraison d'une matière orientable partiellement cristalline juste en dessous du point de fusion cristalline de la matière, placement d'une extrémité de ladite paraison sur une buse de soufflage, fixation de ladite extrémité de ladite paraison sur ladite buse de soufflage, et selon un espacement radial de cette buse, étirage axial et orientation de ladite paraison en étirant vers le bas une extrémité de ladite paraison contre ladite buse de soufflage et en réduisant l'épaisseur de ladite paraison à une première épaisseur de paroi sur ladite buse de soufflage, étirage ultérieur de la portion libre de ladite paraison à une seconde épaisseur de paroi plus mince que la première épaisseur de paroi, fixation par crampons de moyens-de moulage autour de ladite paraison, lesdits moyens de moulage étant pourvus de cavités de finissage du goulot dans sa partie entourant ladite buse de soufflage, déplacement axial d'une partie intérieure de la paraison dans l'extrémité pincée de ladite paraison vers lesdits moyens de moulage, forçant ainsi ladite paraison orientée dans les cavités de finissage du goulot formant un goulot terminé et introduction d'air par l'intermédiaire de la buse de soufflage afin d'effectuer l'expansion radiale de la partie de ladite paraison ayant la seconde épaisseur de paroi, produisant ainsi le corps d'un récipient orienté biaxialement.

2. Procédé de moulage par soufflage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le déplacement axial de la paraison chauffée et l'introduction de l'air de soufflage sont effectués simultanément.

3. Procédé de moulage par soufflage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'introduction de l'air de soufflage est effectuée avant le déplacement axial de la paraison chauffée.

4. Appareil pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une paraison de matière partiellement cristalline, une buse de soufflage, un manchon de gavage monté coulissant concentriquement sur ladite buse, la paraison ayant une de ses extrémités montée sur ladite buse et ledit manchon de gavage, des moyens de moulage pourvus de cavités intégrées de finissage du goulot placés pour se fermer sur l'extrémité de ladite paraison et ladite buse de soufflage et des moyens de fixation par crampons adjacents axialement aux moyens de moulage, ces moyens de fixation étant capables de serrer une extrémité de la paraison sur ladite buse de soufflage et ledit manchon de gavage pendant que ladite paraison s'oriente axialement pour descendre en formant le goulot sur la buse de soufflage, lesdites cavités de finissage du goulot desdits moyens de moulage se fermant autour de la partie de ladite paraison placée au-dessus de ladite buse de soufflage et dudit manchon de gavage mobile axialement pour forcer une partie de ladite paraison dans les cavités de finissage du goulot, ladite buse de soufflage permettant l'introduction d'air soufflé pour provoquer l'expansion radiale du restant de ladite paraison pour former un récipient terminé.