Procédé de formage par soufflage d'objets en matière plastique
et dispositif pour sa mise en oeuvre
La présente invention comprend un procédé de formage par soufflage d'objets en matière plastique, qui est caractérisé en ce qu'on fait varier la pression de soufflage au cours de la sortie de la matière d'une filière d'alimentation, selon le profil longitudinal de l'objet désiré.
L'invention comprend également un dispositif de formage par soufflage d'objets en matière plastique, pour la mise en oeuvre de ce procédé, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un organe de commande de la pression de soufflage, mobile en synchronisme avec l'alimentation de la matière par la filière, pour faire varier automatiquement la pression de soufflage selon un programme, en fonction du profil longitudinal de l'objet désiré.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, deux mises en oeuvre du procédé selon l'invention.
Les fig. 1, 2 et 3 sont des vues schématiques, en coupe, illustrant une première mise en oeuvre du procédé, correspondant chacune à un stade différent du formage.
Les fig. 4, 5, 6 et 7 sont des vues analogues relatives à une seconde mise en oeuvre du procédé, correspondant à quatre phases successives du formage.
Dans l'exemple suivant fig. 1 à 3, une filière 1 fournit un tube de matière plastique continu 2. Cette filière 1 est mobile axialement, comme on le verra plus loin. L'extrémité libre 3 du tube de matière plastique 2 sortant de la filière est engagée sur une canne de soufflage 4 alimentée en air sous pression 5. Cette canne de soufflage est munie d'un clapet 6 constamment sollicité à s'ouvrir et coopérant avec une came 7. Dans la position représentée sur la fig. 1, correspondant au début des opérations de formage, le clapet 6 est grand ouvert et l'air sous pression entrant en 5 peut s'échapper, en sorte que la pression intérieure du tube 2 est insuffisante pour provoquer l'expansion de celui-ci.
La filière 1 et la came 7 sont mobiles en synchronisme, en direction du haut sur le dessin.
Lorsque les organes ont atteint la position représentée sur la fig. 2, le clapet 6 occupe une position moins ouverte que ce n'était le cas sur la fig. 1 mais entre temps il a occupé une position complètement fermée ou presque complètement fermée, lorsqu'il a coopéré avec la partie 8 de la came 7. n en est résulté une augmentation momentanée de pression à l'intérieur du tube 2, ce qui a eu pour effet de déformer celui-ci comme on le voit en 9.
La fig. 3 correspond à la fin du soufflage et montre le profil complet de la came 7. On voit en examinant ce profil que cette came fait varier la pression de soufflage au cours de la sortie de la matière hors de la filière d'alimentation 1, selon un programme bien déterminé qui correspond au profil longitudinal que doit présenter l'objet désiré, profil que l'on voit sur la fig. 3.
Du fait de l'alimentation continue et du soufflage progressif, les parties formées au début du cycle de soufflage se solidifient progressivement, tandis que l'on forme encore des parties issues plus récemment de la filière. On peut ainsi, grâce à la variation convenablement choisie de la pression de soufflage au cours du cycle, obtenir des objets de forme relativement compliquée, sans moule, ce qui est complètement impossible avec les procédés de formage par soufflage actuellement connus.
Dans l'exemple suivant fig. 4 à 7, la filière d'alimentation est visible en 10, la came de soufflage en 11, le clapet de réglage de la pression de soufflage en 12 et la came de commande de ce clapet en 13. Cette came est mobile en synchronisme avec la filière 10. La matière plastique chaude sort de la filière 10 sous forme d'un tube 14 engagé sur l'extrémité de sortie de la came de soufflage 11. La filière 10 est mobile axialement à l'intérieur d'un moule qui, dans l'exemple représenté, est en deux pièces 15, 16.
La fig. 4 correspond au début d'un cycle d'opérations. Le clapet 12 est alors complètement ouvert.
Lorsqu'on se trouve dans la position représentée sur la fig. 5, le clapet 12 est ouvert mais entre temps il a coopéré avec une partie 17 de la came 13, qui a provoqué sa fermeture totale ou presque totale, ce qui a eu pour effet d'augmenter la pression à l'intérieur du tube de matière plastique et de lui donner par soufflage la forme renflée visible en 18. Jusqu'ici, le moule est resté ouvert, comme on le voit sur les fig. 4 et 5.
La filière 10 continuant de se déplacer vers le haut ainsi que la came 13, on atteint la position représentée sur la fig. 6, dans laquelle le moule 15, 16 s'est fermé. Lors du passage de la fig. 5 à la fig. 6, la pression à l'intérieur de l'ébauche en matière plastique a varié conformément au profil de la came 13, ce qui a donné à cette ébauche la forme visible sur la fig. 6, qui se rapproche passablement de celle de l'intérieur du moule. Cette ébauche, 19, constitue ce que l'on peut appeler une préforme, restant légèrement distante de la paroi latérale intérieure du moule, jusqu'au moment où l'on exerce la pression finale de soufflage, dernière phase qui correspond à la fig. 7.
A ce moment, le clapet 12 est complètement fermé, la pression à l'intérieur de 19 est maximum et la matière de la préforme, sous l'effet de la pression de soufflage, vient épouser la forme intérieure du moule 15, 16. L'objet désiré est alors terminé et peut être extrait du moule après ouverture de celui-ci, après quoi un nouveau cycle d'opérations commence lorsque la filière 10 et la came 13 sont revenues dans la position initiale représentée sur la fig. 4.
On remarquera que, dans ce second exemple, du fait que l'on réalise, grâce à la variation de la pression suivant un programme bien déterminé correspondant à la forme désirée de l'objet, une préforme dont le profil s'écarte peu du profil final de l'objet désiré, lors du soufflage final (passage de la fig. 6 à la fig. 7), il ne se produit pas de variation considérable d'épaisseur dans la paroi de l'objet, ni de tensions locales indésirables dans cet objet.
I1 est clair que le profil de la came doit changer lorsque change la forme de l'objet désiré.
La commande de la variation de pression, selon un programme prédéterminé, pourrait avoir lieu par d'autres moyens qu'une came agissant sur un clapet.
En outre, la filière pourrait être fixe; dans ce cas, ce serait la came de soufflage qui se déplacerait.
Blow-forming process for plastic objects
and device for its implementation
The present invention comprises a method of blow-forming plastic objects, which is characterized in that the blow pressure is varied during the exit of the material from a feed die, according to the profile. longitudinal of the desired object.
The invention also comprises a device for forming plastic objects by blow molding, for the implementation of this method, characterized in that it comprises a control member of the blow molding pressure, movable in synchronism with the device. feeding of the material by the die, to automatically vary the blowing pressure according to a program, according to the longitudinal profile of the desired object.
The appended drawing illustrates, by way of example, two implementations of the method according to the invention.
Figs. 1, 2 and 3 are schematic sectional views illustrating a first implementation of the process, each corresponding to a different stage of forming.
Figs. 4, 5, 6 and 7 are similar views relating to a second implementation of the method, corresponding to four successive phases of forming.
In the following example fig. 1 to 3, a die 1 provides a continuous plastic tube 2. This die 1 is axially movable, as will be seen below. The free end 3 of the plastic tube 2 coming out of the die is engaged on a blowing rod 4 supplied with pressurized air 5. This blowing rod is provided with a valve 6 constantly urged to open and cooperating with a cam 7. In the position shown in FIG. 1, corresponding to the start of the forming operations, the valve 6 is wide open and the pressurized air entering in 5 can escape, so that the internal pressure of the tube 2 is insufficient to cause the expansion of the latter .
The die 1 and the cam 7 are movable in synchronism, in the upward direction in the drawing.
When the organs have reached the position shown in FIG. 2, the valve 6 occupies a less open position than was the case in FIG. 1 but in the meantime it has occupied a completely closed or almost completely closed position, when it has cooperated with part 8 of cam 7. This has resulted in a momentary increase in pressure inside tube 2, which has had the effect of deforming it as seen in 9.
Fig. 3 corresponds to the end of the blowing and shows the complete profile of the cam 7. It can be seen by examining this profile that this cam varies the blowing pressure during the exit of the material out of the feed die 1, according to a well-defined program which corresponds to the longitudinal profile that the desired object must have, profile which can be seen in FIG. 3.
Due to the continuous feed and the progressive blowing, the parts formed at the start of the blowing cycle gradually solidify, while parts resulting more recently from the die are still formed. It is thus possible, thanks to the suitably chosen variation of the blow-molding pressure during the cycle, to obtain objects of relatively complicated shape, without a mold, which is completely impossible with the currently known blow-forming processes.
In the following example fig. 4 to 7, the supply die is visible at 10, the blowing cam at 11, the blowing pressure adjustment valve at 12 and the control cam of this valve at 13. This cam is movable in synchronism with the die 10. The hot plastic material leaves the die 10 in the form of a tube 14 engaged on the outlet end of the blowing cam 11. The die 10 is axially movable inside a mold which, in the example shown, is in two parts 15, 16.
Fig. 4 corresponds to the start of a cycle of operations. The valve 12 is then fully open.
When one is in the position shown in FIG. 5, the valve 12 is open but in the meantime it has cooperated with a part 17 of the cam 13, which has caused its total or almost total closure, which has had the effect of increasing the pressure inside the tube. plastic material and to give it by blowing the swollen shape visible at 18. Up to now, the mold has remained open, as seen in FIGS. 4 and 5.
The die 10 continuing to move upwards as well as the cam 13, the position shown in FIG. 6, in which the mold 15, 16 has closed. When passing through FIG. 5 in fig. 6, the pressure inside the plastic blank has varied according to the profile of the cam 13, which has given this blank the shape visible in FIG. 6, which is quite similar to that of the interior of the mold. This blank, 19, constitutes what may be called a preform, remaining slightly distant from the internal side wall of the mold, until the moment when the final blowing pressure is exerted, the last phase which corresponds to FIG. 7.
At this moment, the valve 12 is completely closed, the pressure inside 19 is maximum and the material of the preform, under the effect of the blowing pressure, comes to match the internal shape of the mold 15, 16. L The desired object is then finished and can be extracted from the mold after opening thereof, after which a new cycle of operations begins when the die 10 and the cam 13 have returned to the initial position shown in FIG. 4.
It will be noted that, in this second example, due to the fact that, thanks to the variation of the pressure according to a well-determined program corresponding to the desired shape of the object, a preform whose profile deviates little from the profile end of the desired object, during the final blowing (passage from fig. 6 to fig. 7), there is no considerable variation in thickness in the wall of the object, nor undesirable local stresses in the object. this object.
It is clear that the profile of the cam must change when the shape of the desired object changes.
The control of the pressure variation, according to a predetermined program, could take place by means other than a cam acting on a valve.
In addition, the die could be fixed; in this case, it would be the blow cam which would move.