Procédé de moulage d'un tube déformable en matière thermoplastique, et machine
pour la mise en oeuvre de ce procédé.
On connaît des tubes déformables, en matière thermoplastique, constitués par un corps tubulaire étiré, laminé ou moulé, et par une partie terminale recevant un bouchon rapportée sur ce corps tubulaire. La fabrication de ces récipients formés de deux pièces assemblées est longue et délicate et leur prix de revient s'en ressent.
La présente invention a pour objet un procédé de moulage d'un tube déformable en matière thermoplastique, caractérisé en ce qu'on moule ses différentes parties d'une seule pièce et en une seule opération, par injection de matière thermoplastique axialement dans celle des extrémités d'un espace annulaire compris entre la paroi d'un moule et un mandrin intérieur coaxial, dans laquelle se forme la partie terminale, plus épaisse, du tube, et en ce qu'on maintient le moule et le mandrin fixes l'un par rapport à ]'autre pendant toute l'opération de moulage.
L'invention comprend en outre une machine à mouler des tubes déformables en matière thermoplastique, pour la mise en oeuvre de ce procédé, caractérisée en ce qu'elle eomprend au moins un moule de forme générale cylindrique, présentant un fond à l'une de ses extrémités et ouvert à l'autre, et un mandrin engagé coaxialement dans ce moule par son extrémité ouverte et laissant entre lui et la paroi de ce moule un espace annulaire de moulage, en ce que le fond du moule est percé axialement d'un conduit d'injection et en ce que l'extrémité libre du mandrin et le fond du moule coopèrent, pendant toute l'opération de moulage, par des organes d'appui répartis autour de la sortie dudit conduit d'injection, pour centrer et supporter cette extrémité libre,
les espaces libres existant entre ces organes d'appui constituant alors des passages conduisant la matière du conduit d'injection à l'espace annulaire de moulage.
A la suite d'essais, l'inventeur a en effet observé qu'en moulant le tube par son extrémité d'embouchure et dans une cavité de forme ménagée entre une gaine dont le fond est percé d'un conduit d'injection et un mandrin logé dans ladite gaine et dont l'extrémité voisine dudit fond est supportée et centrée par des appuis répartis autour de l'orifice du conduit, on pouvait obtenir un excellent centrage du mandrin dans la gaine et, de ce fait, une épaisseur parfaitement régulière de la paroi du corps tubulaire du tube. Ce point est de grande importance, étant donné la faible épaisseur que doit avoir cette paroi pour présenter une souplesse suffisante pour permettre l'écrasement du tube sans provoquer de ruptures de ce dernier.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, une mise en oeuvre du procédé de l'in vention et représente, également à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine pour la mise en ceuvre de ce procédé.
La fig. 1 est ; une vue en coupe de la ma- chine.
Les fig. o, 3 et 4 en sont des vues de détails, à plus grande échelle.
Les fig. 5 et 6 sont des vues du tube moulé, à plus grande échelle et respectivement en élévation et en bout.
La fig. 7 représente une variante du moule de la machine, à plus grande échelle.
Dans ia forme d'exécution représentée, la machine comprend une tête d'injection 1, un moule amovible 2 et un support 3 mobile par rapport à la tête d'injection et destiné à maintenir le moule 2 appliqué contre cette dernière pendant l'injection.
La tête d'injection 1 comprend un cylindre 4 pourvu d'un piston de refoulement 5 et une buse d'injection 6 percée d'un canal d'injection axial 7 et dont l'extrémité 8 est de forme arrondie (fig. 2). Le moule amovible 2 comprend une gaine 9, constituée par une fourreau cylindrique 10 et par un fond vissé 11, et un mandrin évidé 12 logé dans ladite gaine.
Le support 3 comprend une contre-pointe 13 montée sur l'extrémité d'un bras 14 pivoté en 15.
Une cavité de forme 16 est ménagée entre la gaine 9 et le mandrin 12, le fond vissé 11 de la gaine étant percé d'un conduit d'injection axial 17 débouchant dans la partie de ladite cavité correspondant à l'extrémité d'embouchure du récipient moulé (fig. 2).
Comme représenté en détails à la fig. 2, le fond 11 présente un logement 18 en forme de calotte sphérique creuse destiné à recevoir l'extrémité arrondie 8 de la busc 6, et l'extrémité antérieure 19 du mandrin est supportée et centrée par trois appuis 20 solidaires du mandrin, disposés à 1200 autour de l'axe de ce dernier et prenant appui sur une partie creuse tronconique 21 ménagée dans le fond 11 autour de l'orifice du conduit d'injection 17. Lesdits appuis 20 présentent des surfaces terminales 22 s'adaptant étroitement à la partie creuse 21 du fond 11; ils constituent des noyaux assurant la formation d'ouvertures 23 dans l'extrémité du tube moulé représenté aux fig. 5 et 6. Le mandrin 12 est représenté isodément aux fig. 3 et 4.
Comme représenté à la fig. 1, l'extrémité postérieure 24 du mandrin qui est centrée dans la gaine 9 par une portée cylindrique ajustée 25, de longueur notable, dans laquelle sont ménagées deux rainures 37 diarnétrale- ment opposées constituant des évents, est soutenue par la contre-pointe 13 du support 3.
Le support mobile 3 comprend des moyens de commande, non représentés, qui tendent à faire pivoter le bras 14 dans le sens des aiguilles d'une montre (fig. 1), de manière à maintenir simultanément le mandrin 12 enfilé à fond dans la gaine 9 et cette dernière forme ment appliquée contre la buse 6 de la tête d'injection, l'extrémité antérieure 19 du mandrin étant maintenue parÇaitement centrée dans la gaine 9 du fait de lengagement de ses appuis 20 avec la partie troneonique 21 de cette dernière. Le support 3 peut égal ce ment être retiré dans sa position représentée en trait mixte pour libérer le moule.
La tête d'injection 1 comprend en ontre des moyens de chauffage électrique, représentés en 26, pour chauffer le moule appliqué contre la tête d'injection, et une cane de guidage 27 comprenant trois doigts 98 disposés à 1200 autour de la buse d'injection 6 et destinés à protéger lesdits moyens de chauf- fage et à faciliter la mise en place du moulue sur la tête d'injection.
Lors du moulage, la matière à mouler thermoplastique, un polyéthylène par esemple, est refoulée à l'état plastique et sous forte pression de la tête d'injection dans le moule, pour remplir la cavité de forme 16 de ce dernier et monler ainsi par l'extrémité d'embouchure et en une seule pièce la partie recevant le bonchon et celle l ornant le corps tubulaire du tube. Une fois le moulage effee- tué, le retrait du support mobile 8 permet d'enlever simnltanement le mandrin 12, la gaine 9 et le tube moulé de la machine, en vue de leur refroidissement rapide pour interrompre la polymérisation.
Dans la forme d'exécution représentée, le retrait du support provoque la chute du moule qui peut alors être remplacé rapide ment par un moule vide pour procéder au moulage en série.
Dans le monle représenté à la fig. 2, le foncl 11 de la gaine 9 présente un filet 30 destiné au moulage du filet 31 du col du tube (fig. 5). Le filet 30 susmentionné et le filet représenté en 32 assurant la fixation du fond 11 sur le fourreau 10 sont de préfé rence de même pas et de même sens pour permettre, lors du démoulage, de dévisser le tond 11 simnltanément du fourreau 10 et du tube moulé. Dans la variante représentée à la fig. 7, la gaine 9 est constituée par un fourreau 33 qui présente, à son extrémité antérieure, un logement conique 34 dans lequel est chassé un fond 35.
Le tube moulé peut être employé soit avec un bouchon à orifice central, tel que représenté en 36 à la fig. 5, soit avec un bouchon ordinaire.
Pour obtenir un orifice central unique, il suffit de troncomier le tube selon la ligne A-A de la fig. 5.
L'enlèvement aisé du moule présente l'avantage de permettre le refroidissement très rapide de la pièce moulée, à la suite du refroidissement du moule séparé de la machine qui ne présente qu'une masse à refroidir relativement petite.
D'autre part, le fait que seul le moule doit être réchauffé avant l'injection permet d'augmenter la cadence de production de la machine tout en réalisant une économie notable de chauffage.
REVENDICATIONS-
I. Procédé de moulage d'un tube déformable en matière thermoplastique, caractérisé en ce qu'on moule ses différentes parties d'une seule pièce et en une seule opération, par injection de matière thermoplastique axialement dans celle des extrémités d'un espace annulaire compris entre la paroi d'un moule et un mandrin intérieur coaxial, dans laquelle se forme la partie terminale, plus épaisse, du tube, et en ce qu'on maintien le moule et le mandrin fixes l'un par rapport à l'autre pendant toute l'opération de moulage.
Method of molding a deformable thermoplastic tube, and machine
for the implementation of this method.
Deformable tubes are known, made of thermoplastic material, consisting of a stretched, rolled or molded tubular body, and of an end part receiving a plug attached to this tubular body. The manufacture of these containers formed of two assembled parts is long and delicate and their cost price suffers.
The present invention relates to a method of molding a deformable tube of thermoplastic material, characterized in that its various parts are molded in a single piece and in a single operation, by injecting thermoplastic material axially into that of the ends. an annular space between the wall of a mold and a coaxial inner mandrel, in which the thicker end part of the tube is formed, and in that the mold and the mandrel are kept fixed one by one compared to the other throughout the molding operation.
The invention further comprises a machine for molding deformable thermoplastic tubes, for implementing this method, characterized in that it includes at least one mold of generally cylindrical shape, having a bottom at one of its ends and open to the other, and a mandrel engaged coaxially in this mold by its open end and leaving between it and the wall of this mold an annular molding space, in that the bottom of the mold is axially pierced with a injection duct and in that the free end of the mandrel and the bottom of the mold cooperate, throughout the molding operation, by support members distributed around the outlet of said injection duct, in order to center and support this free end,
the free spaces existing between these support members then constituting passages leading the material from the injection duct to the annular molding space.
As a result of tests, the inventor has indeed observed that by molding the tube by its mouth end and in a shaped cavity between a sheath whose bottom is pierced with an injection duct and a mandrel housed in said sheath and whose end adjacent to said bottom is supported and centered by supports distributed around the orifice of the duct, it was possible to obtain excellent centering of the mandrel in the sheath and, as a result, a perfectly regular thickness of the wall of the tubular body of the tube. This point is of great importance, given the small thickness that this wall must have in order to have sufficient flexibility to allow the tube to be crushed without causing the latter to break.
The appended drawing illustrates, by way of example, an implementation of the process of the invention and represents, also by way of example, an embodiment of the machine for carrying out this process.
Fig. 1 is; a sectional view of the machine.
Figs. o, 3 and 4 are detail views, on a larger scale.
Figs. 5 and 6 are views of the molded tube, on a larger scale and respectively in elevation and end.
Fig. 7 shows a variant of the mold of the machine, on a larger scale.
In the embodiment shown, the machine comprises an injection head 1, a removable mold 2 and a support 3 movable relative to the injection head and intended to keep the mold 2 applied against the latter during the injection. .
The injection head 1 comprises a cylinder 4 provided with a delivery piston 5 and an injection nozzle 6 pierced with an axial injection channel 7 and whose end 8 is of rounded shape (fig. 2). . The removable mold 2 comprises a sheath 9, constituted by a cylindrical sheath 10 and by a screwed bottom 11, and a hollow mandrel 12 housed in said sheath.
The support 3 comprises a tailstock 13 mounted on the end of an arm 14 pivoted at 15.
A shaped cavity 16 is formed between the sheath 9 and the mandrel 12, the screwed bottom 11 of the sheath being pierced with an axial injection duct 17 opening into the part of said cavity corresponding to the mouth end of the sheath. molded container (fig. 2).
As shown in detail in FIG. 2, the bottom 11 has a housing 18 in the form of a hollow spherical cap intended to receive the rounded end 8 of the comb 6, and the front end 19 of the mandrel is supported and centered by three supports 20 integral with the mandrel, arranged at 1200 around the axis of the latter and resting on a frustoconical hollow part 21 formed in the bottom 11 around the orifice of the injection duct 17. Said supports 20 have end surfaces 22 which adapt closely to the part. hollow 21 from the bottom 11; they constitute cores ensuring the formation of openings 23 in the end of the molded tube shown in FIGS. 5 and 6. The mandrel 12 is shown isodément in FIGS. 3 and 4.
As shown in fig. 1, the rear end 24 of the mandrel which is centered in the sheath 9 by an adjusted cylindrical bearing surface 25, of considerable length, in which two diarnétrale- mentally opposed grooves 37 constituting vents are formed, is supported by the tailstock 13 support 3.
The movable support 3 comprises control means, not shown, which tend to rotate the arm 14 in the direction of clockwise (Fig. 1), so as to simultaneously maintain the mandrel 12 fully inserted into the sheath. 9 and the latter form is applied against the nozzle 6 of the injection head, the front end 19 of the mandrel being kept parallel to the center in the sheath 9 due to the engagement of its supports 20 with the frustoconical part 21 of the latter. The support 3 can also be withdrawn in its position shown in phantom to release the mold.
The injection head 1 further comprises electrical heating means, shown at 26, for heating the mold applied against the injection head, and a guide rod 27 comprising three fingers 98 arranged at 1200 around the nozzle of injection 6 and intended to protect said heating means and to facilitate the positioning of the ground meal on the injection head.
During molding, the thermoplastic molding material, a polyethylene for example, is forced back in the plastic state and under high pressure from the injection head into the mold, to fill the shaped cavity 16 of the latter and thus monler by the mouthpiece end and in one piece the part receiving the plug and that adorning the tubular body of the tube. Once the molding has been carried out, the withdrawal of the movable support 8 makes it possible to simultaneously remove the mandrel 12, the sheath 9 and the molded tube from the machine, with a view to their rapid cooling in order to interrupt the polymerization.
In the embodiment shown, removal of the support causes the mold to fall, which can then be quickly replaced by an empty mold in order to proceed with the molding in series.
In the monle shown in fig. 2, the foncl 11 of the sheath 9 has a thread 30 intended for molding the thread 31 of the neck of the tube (Fig. 5). The aforementioned thread 30 and the thread shown at 32 securing the bottom 11 on the sleeve 10 are preferably of the same pitch and in the same direction to allow, during demolding, to unscrew the shell 11 simultaneously from the sleeve 10 and the tube. mold. In the variant shown in FIG. 7, the sheath 9 is constituted by a sheath 33 which has, at its front end, a conical housing 34 into which a bottom 35 is driven.
The molded tube can be used either with a central orifice plug, as shown at 36 in FIG. 5, or with an ordinary plug.
To obtain a single central orifice, it suffices to truncate the tube along line A-A in fig. 5.
The easy removal from the mold has the advantage of allowing very rapid cooling of the molded part, following the cooling of the mold separate from the machine which has only a relatively small mass to be cooled.
On the other hand, the fact that only the mold needs to be heated before injection makes it possible to increase the production rate of the machine while achieving a significant saving in heating.
CLAIMS-
I. Method of molding a deformable tube of thermoplastic material, characterized in that its various parts are molded in a single piece and in a single operation, by injecting thermoplastic material axially into that of the ends of an annular space between the wall of a mold and a coaxial inner mandrel, in which the thicker end part of the tube is formed, and in that the mold and the mandrel are kept fixed with respect to each other during the entire molding operation.