CA1066863A

CA1066863A - Procede de demoulage de corps creux en matiere plastique moules par soufflage au moyen d'une tuyere

Info

Publication number: CA1066863A
Application number: CA258,260A
Authority: CA
Inventors: Luc Bodson; Marc Obsomer; Edmond Michel
Original assignee: Solvay SA
Current assignee: Solvay SA
Priority date: 1975-08-18
Filing date: 1976-08-02
Publication date: 1979-11-27
Also published as: JPS5225858A; AT367343B; FR2321379A1; CH609608A5; ATA605076A; BE845213A; GB1518218A; FR2321379B1; IT1067823B; DE2635103A1; US4131665A; NL7609165A; ES450759A1; DE2635103C2

Abstract

BREVET D'INVENTION Procédé de démoulage de corps creux en matière plastique moulés par soufflage au moyen d une tuyère La Société Anonyme dite : SOLVAY \A Ciea) Procédé et dispositifs pour assurer le démoulage de préformes enfilées sur une tuyère de soufflage et mises en forme dans un moule de soufflage. b) Le démoulage est assuré après ouverture du moule par injection d'un fluide sous pression dans le corps creux au niveau de son fond et est complété par la descente éventuelle d'un piston dans le corps creux,le retrait de la tuyère du moule entrouvert et par l'action d'un éjecteur mécanique monté sur la tuyère. c) L'invention permet une production sûre de corps creux en matière plastique tels que des flacons et objets similaires.

Description

~066863 La présente invention concerne un procédé de démoulage de corps creux en matière plastique tels que des flacons et objets similaires, moulés par soufflage au moyen d'une tuyère ainsi que des dispositifs specialement con~us pour sa réalisation.
Suivant une technique connue de moulage par soufflage, on enferme une préforme ou une portion de paraison tubulaire de matière thermoplastique chaude dar.s un moule. On introduit une tuyère de soufflage dans une extrémit~ ouverte de la préforme ou de la portion de paraison destinée à constituer la région du 10 col du corps creux désiré. Quand on souffle des préformes, la partie de col peut être préalablement moulée dans sa forme définitive. Quand on met en oeuvre des portions tubulaires de paraison, la tuyère de soufflage peut etre conçue de facon à
assurer, durant le soufflage, la conformation du col du corps creux moulé.
Après moulage et refroidissement du corps creux formé, la tuyère de soufflage peut etre extraite du moule avant ouver-- ture de celui-ci. Dans ce cas, le corps creux peut, lors de l'ouverture du moule, rester accroché accidentellement à une des parties du moule. Meme si l'on recourt à des éjecteurs, il n'est pas possible d'obtenir ainsi dans tous les cas un démou-lage se produisant à un moment ou un endroit précis.
Selon une autre technique de démoulage, la tuyere est maintenue en place lors de l'ouverture des moules. Dans ce cas, le corps creux moulé reste suspendu à la tuyère de soufflage et son extraction des empreintes du rnoule ne devrait poser en principe aucun probleme. Pour terminer le démoulage, il convient cependant d'extraire le corps creux de la tuyere de soufflage.
Une des techniques connues pour effectuer cette opération con~
siste a injecter un fluide sous pression dans le corps creux via la tuyere de soufflage au niveau du col. Toutefois la surpression ainsi créée ne peut pas etre trop élevée sans encourir un risque de de~ormation du corps creux. Il en resultel de nouveau, qu'il est difficile de bien situer dans llespace et dans le temps l'opération de demoulage car celle-ci est influencee par l'adhérence plus ou moins elevee existant entre le corps creux et la tuyère.
Les presents inventeurs ont maintenant trouvé une technique de démoulage de corps creux obtenus par soufflage d'une preforme ou d'une portion de paraison tubulaire en matiere plastique et enfiles sur une tuyère de soufflage qui permet une precision dans le temps et l'espace de l'opération de démoulage.
Il est donc revendique, selon la presente invention, un procede de demoulage d'un corps creux à col en matière plas-tique moule par soufflage au moyen d'une tuyare et d'un moule constitue de deux demi-moules separables et d'une piece de fond amovible; procede destine a mouler ledit corps creux a partir d'une forme initiale pour finir en un produit biorienté, ladite forme initiale étant une préforme à fond clos et dont la hau-teur est inférleure a celle du produit fini. Selon ce procede egalement, un fluide sous pression est injecte dans le corps creux, par la tuyere apres que ledit corps creux a été refroidi et ouvert. Selon l'invention, le procédé consiste a ouvrir le moule en retirant le fond amovible et en écartant les deux demi-moules d'une distance, mesurée au haut des demi-moules où se forme le col, inférieure au plus grand diamètre du corps creux lorsque correctement moulé; à injecter, par la suite, ledit fluide dans la région du fond du corps creux avec une pression normale-ment suffisante pour déloger ledit corps creux du moule s'il y a été correctement moulé; à relever, apras cette injection de fluide sous pression, la tuyare de soufflage du moule de sorte que, si le corps c~eux moulé est retenu a la tuyere durant le relevement, il butera par le col contre les demi-moules ce qui ~., ~, ~ - 2 -10668~;3 permettxa de retirer 1~ tuyere tout en lib~rant le corps creux;
à injecter, après que la tuyère de soufflage a été relevée, un éjecteur qui agit sur ledit goulot pour le liberer de la tuyere si le corps creux a eté insuffisamment souffle.
- De cette façon, le jet de fluide, qui est de préférence de direction parallale a la tuyère et donc à l'axe du corps creux, vient heurter le corps creux dans une zone d'impact située sur son fond. L'impact est d'autant plus fort que le fluide est intro-duit pras du fond du corps creux. Le jet de fluide provoque immédiatement un déplacement axial du corps creux par rapport a la tuyère et la désolidarisation du corps creux et de la tuyere est pratiquement instantanée.
; De préférence, le fluide sous pression est introduit dans le corps creux dans la moitié inférieure de la hauteur totale de celui-ci. Les meilleurs résultats sont obtenus lorsque le fluide est introduit à moins de 5 cm, et de préférence a moins de 2 cm du fond, cette distance étant la distance minimale entre le ou les orifices d'injection et le point le plus rappro-ché du fond. Le fluide mis en oeuvre peut être quelconque.~ On utilise de préférence un gaz tel que le dioxyde de carbone ou l'azote et le plus souvent l'air.
Ce procédé peut être facilement réalise en utilisant une tuyere de soufflage de longueur telle qu'elle se prolonge jusque ; dans la moitie inférieure du corps creux, le ou les orifices d'injection du fluide sous pression étant situés a l'extrémite de la tuyère ou à proximité de cette extremite.
Il va de soi que le fluide sous pression est injecte à
un moment o~ le moule est suffisamment ouvert pour permettre le dégagement du corps creux.
Suivant une variante de realisation preferentielle, on peut rendre encore plus s~r le degagement du corps creux de la tuyère de soufflage en faisant descendre dans le corps creux un élement coulissant de la tuyère de soufflage tel qu'un piston interne ou une jupe externe au moment precis où le ~luide sous pression est injecte. La descente de cet element amene son extremite contre le fond du corps creux et pousse celui-ci de façon à 1' extraire de la tuyère de soufflage.
Afin d'assurer la simultaneite entre l'injection du fluide sous pression et la descente de l'element coulissant d'une façon certaine, on peut contrôler la descente de l'élément par le fluide sous pression. Dans ce cas en effet, le fluide sous pression est injecte dans le corps creux, tout en assurant simultanement le deplacement de l'element. Pour ce faire, on prefère utiliser comme element coulissant un piston placé au centre de la tuyère.
On peut egalement assurer la commande de ces operations par tout autre moyen tels que des cames, des programmeurs, etc.
- Suivant l'invention et tel que mentionné ci-dessus, on utilise des moules de soufflage constitués de deux demi-moules séparables et d'une pièce de fond amovible. Lors de l'ouverture du moule, on eloigne la pièce de fond et on ecarte les deux demi-moules du corps creux d'une distance inférieure au plus grand diamètre du corps creux moulé.
Lorsqu'on utilise de tels moules dans les conditions précisées, il est encore possible durant la séquence de démou-lage de dégager le corps creux de la tuyère de soufflage en cas de non fonctionnement accidentel de l'injection de fluide sous pression: les epaulements du corps creux sont retenus lors du retrait de la tuyère par les épaulements des empreintes des deux demi-moules de corps avec, pour conséquence, une extraction certaine de la tuyère du col du corps creux.
Il apparaît dès lors que le procédé selon 11 invention peut garantir la separation entre la tuyère de soufflage et le corps creux moul~ en un moment et en un endroit très precis qui - peuvent etre détermines par l'operateur.
Il peut toutefois arriver qu'une préforme ou une portion de paraison soit percée au cours du soufflage. Tout en étant enfilée sur la tuyère de soufflage, elle n'est pas mise en forme lors du soufflage. En effet, l'injection d'un fluide sous pression, se revèle très peu efficace puisque il y a une per-foration. La descente d'un élement coulissant est également aléatoire dans ses effets, car la matière restee à l'etat plas-tique s'allonge ou se dechire sous son action. Enfin, le retrait de la tuyere est sans effet puisque les epaulements des demi-moules ne peuvent pas retenir la matière plastique.
Dès lors, dans le procede selon l'invention, on munit . .
la tuyère de soufflage d'un ejecteur mecanique qui agit de l'ex-terieur au niveau du corps creux. Son fonctionnement est retarde par rapport au moment d'injection du fluide sous pression dans le corps creux et par rapport aux autres operations de desengagement de la tuyère de soufflage.
De ce fait, le degagement de la matière non soufflee est assuré et cette extraction est opérée en un moment ou en un endroit different de celui où est effectue le demoulage des corps creux correctement moules. Cela permet une separation auto-matique des corps creux prêts à etre utilisés des déchets qu'il faut recycler.
Afin de realiser pratiquement le procede conforme a l'invention, on a amene à concevoir des dispositifs particuliers qui font egalement partie du cadre de l'invention.
Ainsi pour mettre son procede en pratique, il a ete realise un dispositif de demoulage dans lequel la tuyère se prolonge dans le corps creux au-dela de la zone de conformation du col; des moyens sont prevus pour ouvrir le moule en retirant le fond amovible et en écartant les deux demi-moules d'une dis-tance, mesurée au haut des demi-moules ou se forme le goulot, ~ _ 4a -~. ~

inferieure au plus gr~nd diamètre du corps creux lorsque cor-rectement moulé: des moyens sont prévus pour injecter un fluide sous pression au niveau de l'extremite de la tuyere et vers - ledit fond clos pour liberer le corps creux, lorsque souffle, de ladite tuyere; des moyens sont également prévus pour relever ladite tuyere apras que le corps creux a ete souffle, et, enfin, la tuyère de soufflage est equipee d'un ejecteur mecanique agissant de l'exterieur du corps creux au niveau du col, des moyens etant prevus pour provoquer le fonctionnement de cet ejecteur après le relèvement seulement de la tuyere du moule.
Selon une realisation preferentielle, la tuyere de soufflage est equipee d'un piston interne coulissant et de moyens pour provoquer le deplacement de ce piston de fac,on telle qu'il exerce une pression sur le fond du corps creux moule lors de l'injection du fluide sous pression. Selon cette realisation, ' on peut prevoir que la commande contrôlant les deplacements du piston soit asservie a l'injection du fluide sous pression au travers de la tuyere de soufflage.
Le procede et le dispositif conformes a l'in~ention sont par ailleurs explicites plus en detail dans la description qui va suivre d'un exemple de realisation pratique. Il est toutefois bien entendu que cet exemple est donne a titre illus-tratif et non limitatif.
Dans cette description, on s,e référera aux figures des dessins annexes dans lesquelles:
- la figure 1 est une vue en coupe d'un ensemble de soufflage comportant une tuyère de soufflage et un moule de souf-flage suiVant l'invention;
- la figure 2 est une vue en coupe de la tuyère de la figure 1 extraite du moule de soufflage.
Dans les figures annexees on n'a pas represente les autres elements de l'appareillage de soufflage qui ne sont pas - 4b -~ .

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nécessaires pour la bonne compréhension de llinvention.
s Cet appareillage convient pour le soufflage de pre-: formes dont 1' extremite de fond est fermee.

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Ainsi qu ' il apparaît sur les ~igures, la tuyère de souf~lage 1 comporte un piston interne coulissant 2 et un cylin-dre de commande 3 contrôlant les déplacements de ce piston. Le piston 2 est entouré par une buselure 4 jus~u'à proximiié de - son extrémité, le piston et la buselure déterminant une chambre annulaire qui peut être mise en relation avec une source de fluide sous pression (non représentée) via une tubulure 5, le cylindre de commande 3 et une conduite 6 prévue dans la partie p~stérieure du piston 2 et débouchant dans la chambre annulaire via des canaux radiaux 7. La tuyère de soufflage comporte également un système épanouissable de préhension de préformes constitué d'une série d'éléments 8 pouvant pivoter autour des axes 9 et maintenus en position de fermeture par une bague élastique 10. Le système de préhension peut se déplacer le long de la tuyère sous l'action du piston pneumatique 11 à double effet raccordé à un fluide sous pression via les tubulures 12 et 13 et des vannes de commande non représentées.
Les éléments 8 comportent un épaulement 14 qui lors des déplacements du système épanouissable peuvent venir en contact avec des épaulements fixes 15 prévus sur la tuyère de sou~flage.
Le moule de soufflage est constitué de deux demi-moules de corps séparables 16 et 17 et d'une pièce de fond escamotable. Sur la figure 1, le moule est représenté en position ouverte et la pièce de fond escamotée n'est pas représentée. On constate qu'en position ouverte, les demi-moules de corps 16 et 17 sont écartés l'un de l'autre d'une distance inférieùre au plu~ grand diamètre du corps creux moulé
18.
Le fonctionnement du dispositif décrit est le suivant en ce qui concerne la phase de démoulage qui est la seule concernée par la présente invention.

Après soufflage et refroidissement du corps creux moulé 18, le moule est ouvert en escamotant la pi~ce de fond et en écartant les demu-moules de corps 16 et 17 d' une distance inférieure au plus grand diamètre du corps creux moule.
Après ouverture du moule, la tubulure 5 est mise en relation, par des moyens non représentés, avec une source de fluide sous pression.
Le fluide sous pression s'introduit, de ce fait, dans la chambre 3 et via les canaux 6 et 7 dans 1'espace annulaire délimité par la buselure 4 et le piston 2~ Le fluide sous pression est dès lors injecté dans le corps creux à proximité
de son fond et suivant une direction sensiblement perpendicu-laire à celui-ci.
La pression exercée sur le fond du corps creux, provoque le déplacement de ce corps creux vers le bas et partant son extraction de la tuyère contre l'action du disposi-tif de préhension et sa chute entre les deux demi-moules 16 et 17.
Par ailleurs, le fluide sous pression introduit dans la chambre 3 exerce simultanément une pression sur la tête du : piston 2 et provoque la descente de ce dernier. Il en résulte que l'extrémité du piston 2 vient en contact avec le fond du corps creux 18 et pousse ce dernier vers le bas, collaborant ainsi avec le fluide injecté dans le corps creux pour assurer le démoulage de ce dernier.
; En outre, des moyens non représentés, tels que des vérins pneumatiques ou hydrauliques, provoquent le déplacement vers le haut de l'ensemble de la tuyère de soufflage par rapport au moule.
Dès lors, en supposant que les deux moyens précités, injection de fluide sous pression et descente du piStOIl 2, se soient révélés insuffisants pour dégager le corps creux de la 106686~
tuyère de soufflage, le relèvement de la tuy~re a pour effet d'amener en contact l'épaulement 20 du corps creux avec l'épaule-ment 21 des moules. Il en résulte que le corps creux ne peut suivre la tu-~ère de soufflage lors de son déplacement ultérieur et que cette dernière est donc extraite du col du corps creux.
Cette sécurité se révèle utile dans le cas où le corps creux moulé présente un fond défectueux qui est percé par le piston

2 lors de sa descente. Le relèvement de la tuyère de soufflage peut être retardé par rapport au moment de l'injection du fluide dans la buselure 5 ce qui permet une séparation automatique des corps creux démoulés par ces divers moyens.
Après relèvement de la tuyere de soufflage, un fluide sous pression est admis dans la tuyère via la tubulure 12 et pro-~oque la descente du piston 11 et partant de l'ensemble de préhension. Lors de ce déplacement, les épaulements 14 des éléments 8 de l'ensemble de préhension viennent buter contre les épaulements fixes 15 de la tuyère de soufflage et provoquent de ce fait l'ouverture de l'ensemble de préhension par pivote-ment des éléments 8 autour des axes 9. ~e plus, le coulissement vers le bas de 1'ensemble de préhension provoque L'extraction de toute préforme qui serait restée sur la tuyère de soufflage.
Cette dernière sécurité se révèle utile dans le cas o~ une préforme 19 (figure 2) percée au moment de son soufflage n'est pas mise en forme et échappe de ce fait aux moyens de démoulage précédents.
Le procédé suivant l'invention peut etre appliqué à
des corps creux moulés à partir de préform~s dont une extrémité
(celle du fond) est fermée ou de portions de paraison tubulaire qui sont pincées dans le fond du moule. Son application est particulièrement intéressante dans le cas du moulage de corps creux en matière plastique biorientés par biétirage (radial et longitudinal). Ces corps creux sont le plus souvent fabri-~ _ 7 _ . .

qués à partir de pr~formes ~ fond fermé et ~ col mis en forme définitive dont la hauteur est inférieure ~ celle du corps creux définitif. En effet, il est de pratique courante dans le moulage de ces corps creux d'utiliser des tuy~res qui se prolongent vers le fond des corps creux.
La présente invention permet donc de démouler des flacons biorientés tels que ceux en copolymères de l'acryloni-trile utilisés dans l'emballage de la bière et des boissons gazeuses.

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- 7a -

Claims

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:

1. Procédé de démoulage d'un corps creux à col en matière plastique moulé par soufflage au moyen d'une tuyère et d'un moule constitué de deux demi-moules séparables et d'une pièce de fond amovible; procédé destiné à mouler ledit corps creux à partir d'une forme initiale pour finir en un produit biorienté, ladite forme initiale étant une préforme à fond clos et dont la hauteur est inférieure à celle du produit fini, pro-cédé où un fluide sous pression est injecté dans le corps creux, par la tuyère, après que ledit corps creux a été refroidi et ouvert, procédé selon lequel - on ouvre le moule en retirant le fond amovible et en écartant les deux demi-moules d'une distance, mesurée au haut des demi-moules où se forme ledit col, inférieure au plus grand diamètre du corps creux lorsque correctement moulé;
- on injecte, par la suite, ledit fluide dans la région du fond du corps creux avec une pression normalement suffisante pour déloger ledit corps creux de la tuyère et du moule lorsqu'il a été correctement moulé;
- après cette injection de fluide sous pression, on relève la tuyère de soufflage du moule de sorte que, si le corps creux moule est retenu à la tuyère durant ce relèvement, il butera par le col contre les demi-moules ce qui permettra de retirer la tuyère tout en libérant le corps creux;
- après que la tuyère de soufflage a été relevée, on actionne un éjecteur qui agit sur ledit goulot pour le libérer de la tuyère si ledit corps creux a été insuffisamment soufflé
et n'a pu ainsi être libéré.

2. Procédé suivant la revendication 1, selon lequel le fluide sous pression est injecté dans le corps creux à une distance du fond inférieure à la moitié de la hauteur totale du corps creux.

3. Procédé suivant la revendication 1, selon lequel le fluide sous pression est injecté dans le corps creux à une distance du fond inférieure à 5 cm.

4. Procédé suivant la revendication 1, selon lequel le fluide sous pression est injecté suivant une direction parallèle à la tuyère.

5. Procédé suivant les revendications 1, selon lequel, au moment où on injecte le fluide sous pression dans le corps creux moulé, on fait descendre dans le corps creux un élément coulissant de la tuyère de soufflage de manière que son extrémité exerce une pression sur le fond du corps creux.

6. Procédé suivant la revendication 5, selon lequel la descente de l'élément coulissant est contrôlée par le fluide sous pression injecté dans le corps creux.

7. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé
en ce que l'élément coulissant est un piston placé au centre de la tuyère.

8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, selon lequel, après l'injection du fluide sous pression dans le corps creux, on fait fonctionner un éjecteur agissant de l'extérieur au niveau du col du corps creux.

9. Dispositif de démoulage d'un corps creux à col et à fond clos en matière plastique par soufflage au moyen d'une tuyère et d'un moule ayant une zone de conformation dudit col, ledit moule étant constitué de deux demi-moules séparables et d'une pièce de fond amovible, dispositif dans lequel:

- ladite tuyère se prolonge dans le corps creux, au-delà
de ladite zone de conformation du col;
- des moyens sont prévus pour ouvrir le moule en retirant le fond amovible et en écartant les deux demi-moules d'une dis-tance, mesurée au haut des demi-moules où se forme ledit col, inférieure au plus grand diamètre du corps creux lorsque correctement moulé;
- d'autres moyens sont prévus pour injecter un fluide sous pression, par la tuyère, au niveau de l'extrémité de cette dernière et vers le fond clos dudit corps creux pour le libérer, lorsque soufflé, de ladite tuyère;
- d'autres moyens encore sont prévus pour relever ladite tuyère après que ledit corps creux a été soufflé; et - la tuyère de soufflage est équipée d'un éjecteur méca-nique agissant de l'extérieur du corps creux au niveau dudit col, des moyens additionnels provoquant le fonctionnement de cet éjecteur après le relèvement de la tuyère du moule.

10. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé
en ce que la tuyère de soufflage est équipée d'un piston interne coulissant et de moyens pour provoquer le déplacement de ce piston de façon telle qu'il exerce une pression sur le fond des corps creux moulés lors de l'injection du fluide sous pression.

11. Dispositif suivant la revendication 10, caracté-risé en ce que la commande contrôlant les déplacements du piston est asservie à l'injection du fluide sous pression au travers de la tuyère de soufflage.