Procédé de fabrication de récipients en matière plastique et appareil pour la mise en aeuvre de ce procédé La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de récipients en matière plastique, pré sentant une tête munie d'un embout fileté destiné à recevoir un bouchon vissé, procédé selon lequel on injecte de la matière plastique dans un moule don nant sa forme définitive à l'embout fileté.
Dans. les procédés connus de fabrication de réci pients en matière plastique présentant un embout fileté, on provoque le dévissage dudit embout hors de .la matrice une fois le moulage du récipient ter miné.
Toutefois, l'opération de dévissage de l'embout prend un certain temps et demande un mécanisme compliqué, ce qui est un inconvénient. Le procédé selon la présente invention vise à remédier à cet in convénient. E consiste à extraire le récipient du moule en en refoulant axialement l'embout fileté en lui faisant subir une déformation élastique.
L'invention a également .pour objet un appareil pour la mise en #uvre du procédé indiqué ci-dessus, comprenant un moule formé d'une matrice et d'un poinçon dont le corps constitue un noyau sur lequel est formée la paroi du récipient, la matrice présentant un trou taraudé destiné à donner sa forme définitive à l'embout fileté du récipient, des moyens étant pré vus pour l'extraction de l'embout hors de la matrice.
Cet appareil est caractérisé par le fait que le trou taraudé de la matrice est prolongé par un canal dans lequel est susceptible de coulisser, sous l'effet d'un mécanisme moteur, une pièce d'extraction de l'em boua fileté, par refoulement axial de celui-ci et défor mation élastique de l'embout.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appa reil selon l'invention, monté sur une machine à injec ter pour la fabrication de tubes en matière plastique. La fig. 1 est un schéma montrant, en coupe, la machine à injecter dans la dernière phase de forma- tion d'un tube en matière plastique, alors que le noyau est encore dans le tube.
La fig. 2 .est une vue semblable à la précédente, montrant la phase d'extraction du noyau du tube formé.
La fig. 3 montre la phase d'extraction du tube hors de la matrice. L'appareil pour la fabrication de récipients en matière plastique, représenté au dessin annexé, fait partie d'une machine destinée à la fabrication d'ob jets en matière plastique par injection. Cette machine comprend un bâti fixe supportant un corps, principal 1 portant lui-même une gaine 2.
Sur ce corps princi- pal 1 est fixée une trémie 3 dans laquelle est dispo sée la matière plastique brute, c'est-à-dire en général sous forme de granules 4. Un canal 5 fait communi quer la trémie 3 avec l'alésage interne 6 de la gaine 2. A l'intérieur de cette gaine 2 est disposé un poin- çon 7, dont ile corps 8 est creux et constitue un noyau sur lequel doit être formé l'objet à fabriquer.
Autour de ce noyau 8 est engagé un tube 9 portant un distri buteur<B>10.</B>
Dans cette forme d'exécution, ce distributeur 10 comprend un renflement formé sur le tube 9 et dans lequel sont aménagées des rainures 11. La partie ex trême 12 du tube 9 est destinée à coopérer avec un siège tronconique 13 que présente une bague 14 rap portée à l'extrémité de la gaine 2.
Il est à noter que l'alésage interne 15 de cette bague 14 est destiné à constituer, avec la paroi externe du noyau 8, une filière à travers laquelle se fait l'injection de la ma tière plastique destinée à former la -paroi externe du récipient à fabriquer. Le piston d'injection proprement dit est constitué par un piston tubulaire 16 engagé autour du tube 9 portant le distributeur 10, entre ce tube 9 et l'alé sage 6 de la gaine 2.
Les déplacements axiaux du piston 16 dans la gaine 2 sont commandés par un servomoteur, non représenté au dessin. De même, les mouvements axiaux du tube 9, ainsi que ceux du poinçon 7, sont également commandés chacun par un servo-moteur respectif. Ces servo-moteurs n'ont pas été représentés au dessin,
étant donné qu'ils peuvent être de construction quelconque connue, par exemple formés par un piston se déplaçant dans un cylindre sous l'effet d'un fluide liquide ou gazeux, ou encore par un servo-moteur .mécanique du type à vis et écrou, ou crémaillère, ou encore par un servo- moteur électrique.
<B>Il</B> est à noter que le tube 9 est non seulement soumis à des déplacements axiaux, mais peut égale ment être entrainé en rotation sur lui-même pour donner à la matière plastique injectée un mouvement en hélice à la sortie de la tuyère, mouvement en hé- lice déterminant une répartition hélicoïdale de la ma- tière plastique autour du noyau 8.
Cet appareil comprend en outre une matrice 17 rapportée sur un bâti mobile 18 de la machine à injecter. La partie creuse 19 de cette matrice 17 est destinée à former la tête 20 du tube 21 en matière plastique.
Cette matrice 17 constitue donc un moule qui présente un alésage taraudé 22 destiné à donner sa forme définitive à l'embout fileté 23 terminant 11a tête 20 du tube 21.
Le bâti mobile 18 est suscepti- ble d'être déplacé axialement en direction de la gaine 2 sous l'effet d'un servomoteur constitué, de préfé rence, par un cylindre dans lequel se déplace, sous l'effet d'un liquide sous pression, un piston non repré senté au dessin.
Au début de la phase d'injection, 11a matrice 17 est amenée contre 11',anneau 14, de manière à former un joint étanche entre un siège tronconique 24, que présente ledit .anneau 14, et l'extrémité 25 de la ma trice 17.
C'est dans cette position que se fait l'injeo- fion de la tête 20 et de l'embout 23 du tube 21 par refoulement de la matière plastique par le piston d'in- jection 16 en direction de l'anneau 14.
Le bâti mobile 18 porte en outre un cylindre 26 présentant une cloison 27 le séparant en deux com partiments 28 et 29. Dans le compartiment 28 est susceptible de coulisser un piston 30 solidaire d'une tige 31 traversant la cloison 27 et s'étendant jusque dans la matrice 17 pour s'engager dans un trou axial 32 ménagé dans le noyau 7.
Cette tige 31 est destinée à la formation du trou 33 à l'intérieur de l'embout 23 du tube 21. Des tubulures 34 et 35 permettent d'ali menter le compartiment 28 en huile sous pression sur une face ou sur l'autre du piston 30, selon le dé placement que l'on veut donner à la tige 31.
Un piston 36 est disposé dans le compartiment 29 du cylindre 26. Ce piston 36 est solidaire d'un tube 37 engagé autour de la tige 31 et s'étendant également jusque dans la matrice 17 par un canal 47 prolongeant l'alésage :taraudé 22.
Ce tube 37 est destiné à constituer un extracteur pour provoquer l'extraction de l'embout 23 hors de l'alésage taraudé 22 une fois le tube 21 terminé. Des conduites 38 et 39 permettent d'alimenter le compartiment 29 en huile sous pression sur une face ou sur d'autre du pis- ton 36 selon le mouvement donné à l'extracteur 37.
Le trou 32 du noyau 7 est en communication, par un canal 40, avec une source d'air comprimé. Quant à la partie évidée 41 du noyau 7, elle fait par tie d'un circuit de refroidissement dans lequel cir- cuJe de l'eau. Il est à noter qu'une chambre 42 est également aménagée autour de la partie arrière de la gaine 2 pour permettre une circulation d'eau.
De même, une chambre 43 est aménagée dans la matrice 17 pour provoquer le refroidissement de celle-ci éga lement par circulation d'eau.
Un corps de chauffe 44 entoure la partie externe de la gaine 2 ainsi que l'anneau 14.
Le fonctionnement de la machine à injecter et de l'appareil plus particulièrement décrit ci-dessus en regard du dessin se fait de la manière suivante Comme déjà indiqué plus haut, au début de la phase d'injection, la matrice 17 est amenée en con- tact avec l'anneau 14.
Le piston 36 se trouve alors dans la partie gauche du compartiment 29, de sorte que l'extracteur 37 se trouve en position de retrait, comme montré à la fig. 1, cette position étant obte nue par envoi de liquide sous pression dans la con duite 39 et mise à l'échappement de la conduite 38.
Le piston 30 se trouve, lui, dans la partie droite du compartiment 28 par envoi d'huile sous pression par la conduite 34 et mise à l'échappement de la con- duite 35. De ce fait, la tige 31 se trouve engagée dans le trou 32 du noyau 7.
Alors que la machine est dans :la position indiquée :ci-dessus, un mouvement axial vers. la gauche est donné par son servo-moteur au piston d'injection 16 qui refoulé :la matière plasti- que à travers les rainures 11 du distributeur 10 en direction de la tuyère formée entre l'anneau 14 et le noyau 7.
Sous l'effet de la pression à laquelle est soumise la matière plastique entre la gaine 2 et le tube 9, pression agissant en particulier contre l'épaulement 45 du tube 9, celui-ci subit un léger retrait permet tant à la matière plastique de s'écouler entre le siège 13 et l'extrémité 12 du tube 9 constituant un obtura teur.
La matière plastique remplit donc l'évidement 19 et l'alésage taraudé 22 de la matrice 17. Il est à noter que simultanément au mouvement d'injection du piston 16, le tube 9 du distributeur 10 est en traîné en rotation sur lui-même,RTI ID="0002.0218" WI="4" HE="4" LX="1609" LY="2326"> ce qui provoque un malaxage de la matière plastique avant son passage dans la filière.
Ensuite, la phase d'extrusion de la paroi externe du tube 21 s'opère en déplaçant vers la gauche le bâti mobile 18, ce déplacement entramant un mouve ment simultané de la matrice 17,
ainsi que du noyau 7 commandé par un ervo-moteur particulier. La jupe du tube 21 est alors formée par répartition hélicoï- dale de matière plastique autour du noyau 7 pendant son mouvement axial vers la gauche hors de la gaine 2.
Quelque peu avant que le bâti mobile 18 atteigne sa position la plus à gauche, :le tube 9 est soumis, par son servomoteur, à un déplacement axial vers la gauche, provoquant l'arrêt par l'obturateur 12 de l'écoulement de matière plastique à travers la filière. Les organes de la machine sont alors dans la position représentée à la fig. 1.
Lors de la phase suivante, représentée à la fig. 2, la tige 31 est extraite de l'embout 23 en envoyant de la pression d'huile par la conduite 35 dans le com partiment 28 et mise à l'échappement de la conduite 34, ce qui provoque un déplacement vers la gauche du piston 30. Le noyau 7 est ramené à l'intérieur de la gaine 2, et simultanément de l'air arrive par le ca nal 40 et le trou 32 à l'intérieur du tube 21, ceci pour éviter l'écrasement du tube sous l'effet de la pression .atmosphérique.
Une fois la phase de retrait du noyau 7 terminée, l'extracteur 37 est mis en action par envoi d'huile sous pression dans la :conduite 38 et mise à l'échap pement de la conduite 39, ce qui provoque un dé placement vers la droite du piston 36 dans le compar timent 29. L'extrémité de l'extracteur 37 refoule alors l'embout 23 hors du trou taraudé 22 de la ma trice. Cette extraction de l'embout 23 se fait axiale- ment par déformation élastique dudit :embout.
Cette déformation élastique est facilitée du fait que la tige 31 s'étant retirée, le canal 33 permet une contraction de l'embout 23. La forme donnée au filet 46 de l'em bout 23, montré à la fig. 3, facilite ce mouvement de contraction et d'extraction de l'embout hors de la matrice. Ces mouvements sont encore facilités du fait que le trou taraudé 22 de la matrice 17 est légère ment conique dans le sens d'une diminution de sec tion en allant vers le fond du trou. Cette conicité facilite d'autant plus le mouvement d'extraction de l'embout 23.
Ce procédé d'extraction de l'embout 23 hors de la matrice 17 par refoulement axial @et déformation élastique de :l'embout permet d'accroître, dans une certaine mesure, la cadence de fonctionnement et de production de la machine à fabriquer les tubes en matière plastique.
Les essais ont montré que l'opéra tion de refoulement axial -et déformation élastique était sans aucun inconvénient pour le filet 46 de l'embout 23, le filet fraichement formé .qui supporte parfaitement ces mouvements.
L'appareil décrit ci-dessus, en regard du dessin, était supposé monté sur une machine à injecter d'un type particulier permettant la formation de la jupe d'un tube 21 par répartition hélicoïdale de la matière plastique autour d'un noyau au cours d'une phase d'extrusion.
Toutefois, cet appareil d'extraction de l'embout fileté pourrait "être appliqué à n'importe quel autre type de machine à fabriquer des récipients en matière plastique par injection, extrusion ou mou lage.
Bien entendu, de nombreuses variantes d'exécu tion de cet appareil pourraient être imaginées selon le type de machine sur lequel l'appareil doit être monté.
En particulier, :les moyens de commande de l'extrac- teur 37 pourraient être autres que des moyens utili- sant un fluide sous pression, par exemple des moyens purement mécaniques ou électriques.
Process for manufacturing plastic containers and apparatus for implementing this process The present invention relates to a process for manufacturing plastic containers, having a head provided with a threaded end intended to receive a screw cap , process according to which plastic material is injected into a mold giving its final shape to the threaded end.
In. the known methods of manufacturing plastic containers having a threaded end, one causes the unscrewing of said end out of the die once the molding of the container is finished.
However, the operation of unscrewing the tip takes a certain time and requires a complicated mechanism, which is a drawback. The method according to the present invention aims to remedy this disadvantage. E consists in extracting the container from the mold by axially pushing the threaded end piece by subjecting it to an elastic deformation.
The invention also relates to an apparatus for carrying out the method indicated above, comprising a mold formed by a die and a punch, the body of which constitutes a core on which the wall of the container is formed. , the die having a threaded hole intended to give its final shape to the threaded end of the container, means being provided for the extraction of the end from the die.
This device is characterized by the fact that the threaded hole of the die is extended by a channel in which is capable of sliding, under the effect of a motor mechanism, a part for extracting the threaded em boua, by pushing back axial thereof and elastic deformation of the tip.
The appended drawing represents, schematically and by way of example, an embodiment of the apparatus according to the invention, mounted on an injection machine for the manufacture of plastic tubes. Fig. 1 is a diagram showing, in section, the injection machine in the last phase of forming a plastic tube, while the core is still in the tube.
Fig. 2. Is a view similar to the previous one, showing the phase of extraction of the core of the formed tube.
Fig. 3 shows the phase of extracting the tube from the die. The apparatus for the manufacture of plastic containers, shown in the accompanying drawing, is part of a machine intended for the manufacture of plastic objects by injection. This machine comprises a fixed frame supporting a main body 1 itself carrying a sheath 2.
On this main body 1 is fixed a hopper 3 in which is placed the raw plastic material, that is to say generally in the form of granules 4. A channel 5 communicates the hopper 3 with the bore. internal 6 of the sheath 2. Inside this sheath 2 is arranged a punch 7, the body 8 of which is hollow and constitutes a core on which the object to be manufactured must be formed.
Around this core 8 is engaged a tube 9 carrying a distributor <B> 10. </B>
In this embodiment, this distributor 10 comprises a bulge formed on the tube 9 and in which grooves 11 are arranged. The extreme part 12 of the tube 9 is intended to cooperate with a frustoconical seat 13 which has a ring 14 rap worn at the end of the sheath 2.
It should be noted that the internal bore 15 of this ring 14 is intended to constitute, with the external wall of the core 8, a die through which the injection of the plastic material intended to form the external wall of the container to be manufactured. The actual injection piston is formed by a tubular piston 16 engaged around the tube 9 carrying the distributor 10, between this tube 9 and the bore 6 of the sheath 2.
The axial movements of the piston 16 in the sheath 2 are controlled by a booster, not shown in the drawing. Likewise, the axial movements of the tube 9, as well as those of the punch 7, are also each controlled by a respective servomotor. These servomotors have not been shown in the drawing,
given that they can be of any known construction, for example formed by a piston moving in a cylinder under the effect of a liquid or gaseous fluid, or even by a mechanical servo-motor of the screw and nut type , or rack, or by an electric servomotor.
<B> It </B> should be noted that the tube 9 is not only subjected to axial displacements, but can also be driven in rotation on itself to give the injected plastic material a helical movement at the outlet of the nozzle, propeller movement determining a helical distribution of the plastic material around the core 8.
This apparatus further comprises a die 17 attached to a movable frame 18 of the injection machine. The hollow part 19 of this die 17 is intended to form the head 20 of the plastic tube 21.
This die 17 therefore constitutes a mold which has a threaded bore 22 intended to give its final shape to the threaded end piece 23 terminating the head 20 of the tube 21.
The movable frame 18 is liable to be displaced axially in the direction of the sheath 2 under the effect of a servomotor constituted, preferably, by a cylinder in which moves, under the effect of a liquid under pressure, a piston not shown in the drawing.
At the start of the injection phase, 11a die 17 is brought against 11 ', ring 14, so as to form a tight seal between a frustoconical seat 24, which said ring 14 has, and the end 25 of the die. 17.
It is in this position that the injection of the head 20 and of the end piece 23 of the tube 21 takes place by pushing back the plastic material by the injection piston 16 in the direction of the ring 14.
The movable frame 18 also carries a cylinder 26 having a partition 27 separating it into two compartments 28 and 29. In the compartment 28 is capable of sliding a piston 30 integral with a rod 31 passing through the partition 27 and extending as far as in the die 17 to engage in an axial hole 32 made in the core 7.
This rod 31 is intended for forming the hole 33 inside the end piece 23 of the tube 21. Tubings 34 and 35 allow the compartment 28 to be supplied with pressurized oil on one side or the other of the tube. piston 30, depending on the displacement that we want to give to the rod 31.
A piston 36 is disposed in the compartment 29 of the cylinder 26. This piston 36 is integral with a tube 37 engaged around the rod 31 and also extending into the die 17 by a channel 47 extending the bore: threaded 22 .
This tube 37 is intended to constitute an extractor to cause the extraction of the end piece 23 out of the threaded bore 22 once the tube 21 is finished. Pipes 38 and 39 make it possible to supply the compartment 29 with pressurized oil on one face or the other of the piston 36 according to the movement given to the extractor 37.
The hole 32 of the core 7 is in communication, via a channel 40, with a source of compressed air. As for the recessed part 41 of the core 7, it forms part of a cooling circuit in which water circulates. It should be noted that a chamber 42 is also arranged around the rear part of the sheath 2 to allow water to circulate.
Likewise, a chamber 43 is provided in the matrix 17 to cause the latter to cool, also by circulating water.
A heating body 44 surrounds the external part of the sheath 2 as well as the ring 14.
The operation of the injection machine and of the apparatus more particularly described above with reference to the drawing is carried out as follows As already indicated above, at the start of the injection phase, the die 17 is brought into con - tact with the ring 14.
The piston 36 is then located in the left part of the compartment 29, so that the extractor 37 is in the withdrawn position, as shown in FIG. 1, this position being obtained by sending liquid under pressure into the duct 39 and exhausting the duct 38.
The piston 30 is, for its part, in the right part of the compartment 28 by sending pressurized oil through the pipe 34 and exhausting the pipe 35. As a result, the rod 31 is engaged in hole 32 in core 7.
While the machine is in: the position shown: above, axial movement towards. the left is given by its servomotor to the injection piston 16 which pushes: the plastic material through the grooves 11 of the distributor 10 towards the nozzle formed between the ring 14 and the core 7.
Under the effect of the pressure to which the plastic material is subjected between the sheath 2 and the tube 9, pressure acting in particular against the shoulder 45 of the tube 9, the latter undergoes a slight shrinkage so that the plastic material can flow between the seat 13 and the end 12 of the tube 9 constituting a shutter.
The plastic material therefore fills the recess 19 and the threaded bore 22 of the die 17. It should be noted that simultaneously with the injection movement of the piston 16, the tube 9 of the distributor 10 is dragged in rotation on itself. , RTI ID = "0002.0218" WI = "4" HE = "4" LX = "1609" LY = "2326"> which causes mixing of the plastic material before it passes through the die.
Then, the extrusion phase of the outer wall of the tube 21 takes place by moving the movable frame 18 to the left, this movement causing a simultaneous movement of the die 17,
as well as the core 7 controlled by a particular servomotor. The skirt of the tube 21 is then formed by helical distribution of plastics material around the core 7 during its axial movement towards the left out of the sheath 2.
Shortly before the movable frame 18 reaches its leftmost position, the tube 9 is subjected, by its servomotor, to an axial displacement to the left, causing the shutter 12 to stop the flow of material plastic through the chain. The parts of the machine are then in the position shown in FIG. 1.
During the next phase, shown in fig. 2, the rod 31 is extracted from the nozzle 23 by sending oil pressure through the line 35 into the compartment 28 and exhausted from the line 34, which causes a displacement to the left of the piston 30. The core 7 is brought inside the sheath 2, and simultaneously air arrives through the channel 40 and the hole 32 inside the tube 21, this to prevent the tube from being crushed under the tube. effect of atmospheric pressure.
Once the phase of withdrawal of the core 7 is completed, the extractor 37 is put into action by sending pressurized oil into the: pipe 38 and exhausting the pipe 39, which causes a displacement towards the straight line of the piston 36 in the compartment 29. The end of the extractor 37 then pushes the nozzle 23 out of the threaded hole 22 of the matrix. This extraction of the end piece 23 takes place axially by elastic deformation of said end piece.
This elastic deformation is facilitated by the fact that the rod 31 having withdrawn, the channel 33 allows a contraction of the end piece 23. The shape given to the thread 46 of the end piece 23, shown in FIG. 3, facilitates this movement of contraction and extraction of the tip out of the matrix. These movements are further facilitated by the fact that the tapped hole 22 of the die 17 is slightly conical in the direction of a decrease in section going towards the bottom of the hole. This taper further facilitates the movement of extraction of the end piece 23.
This method of extracting the tip 23 from the die 17 by axial upset @and elastic deformation of: the tip makes it possible to increase, to a certain extent, the rate of operation and production of the machine for manufacturing the plastic tubes.
Tests have shown that the operation of axial upset -and elastic deformation was without any inconvenience for the thread 46 of the end piece 23, the freshly formed thread which perfectly supports these movements.
The apparatus described above, with reference to the drawing, was supposed to be mounted on an injection machine of a particular type allowing the formation of the skirt of a tube 21 by helical distribution of the plastic material around a core at the bottom. during an extrusion phase.
However, this apparatus for extracting the threaded end could "be applied to any other type of machine for making plastic containers by injection, extrusion or molding.
Of course, many variants of execution of this device could be imagined depending on the type of machine on which the device is to be mounted.
In particular: the control means of the extractor 37 could be other than means using a pressurized fluid, for example purely mechanical or electrical means.