Procédés de fabrication par extrusion et soufflage d'objets creux en matière plastique,
et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé
La présente invention concerne un procédé de fabrication par extrusion et soufflage d'objets creux en matière plastique. On connaît des procédés dans lesquels on extrude un tube de matière plastique, qui sort d'une filière, ou ajutage, d'extrusion, on obture l'extrémité de ce tube, en la serrant par exemple contre la paroi extérieure d'une buse de soufflage, et on souffle du fluide, de Pair en général, sous pression, à l'intérieur dudit tube pour lui faire prendre une forme convenable, ce soufflage s'opérant, d'ailleurs, en général, à l'intérieur d'un moule, pendant et/ou après l'extrusion.
On a déjà proposé, en vue d'obtenir des formes et épaisseurs de paroi déterminées, de faire varier de façon appropriée, et éventuellement simultanée, le débit de la matière plastique sortant de la filière d'extrusion et le débit ou la pression du fluide de soufflage.
Le procédé, objet de la présente invention, est caractérisé en ce qu'on fait varier, en mme temps que les paramètres précédents, ou indépendamment de ceux-ci, la vitesse à laquelle on écarte l'une de l'autre l'extrémité, du tube extrudé et la filière, ou ajutage, d'extrusion.
Grâce à oette variation de vitesse d'écartement, on peut obtenir un étirage de la matière plastique extrudée, dans des limites prédéterminées, permettant, en particulier, d'obtenir, après soufflage, une épaisseur de paroi qui, en fonction du niveau de la section correspondante, suit une loi quelconque, par exemple est constante sur toute la hauteur du corps creux.
Dans une mise en oeuvre du procédé selon lequel l'extrémité du tube extrudé est saisie et fermée par des organes spéciaux, indépendants du moule de formage du corps creux, par exemple par des couteaux coopérant avec la buse de soufflage d'air. Avec ce procédé, la variation de vitesse d'écartement de la filière d'extrusion par rapport à l'extrémité du tube permet, notamment, d'obtenir un corps creux de paroi d'épaisseur uniforme, y compris au col luimme.
L'invention comprend également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de déplacement relatif de l'ajutage d'extrusion et de l'organe d'obturation ou de serrage de l'extrémité du tube extrudé. Dans une forme d'exécution du dispositif, ces moyens sont commandés avantageusement par un système à programme, du type à came par exemple, et susceptibles de faire varier la vitesse d'écartement en fonction de la valeur de cet écartement mme, ou de tout autre facteur voulu.
Le dessin annexé illustre une mise en oeuvre du procédé et représente une forme d'exécution du dispositif pour cette mise en oeuvre.
Les fig. 1, 2 et 3 sont des vues schématiques d'un tube de matière plastique en cours d'extrusion, pour la fabrication d'un corps creux;
la fig. 4 est une vue schématique correspondant à la fin de l'opération d'extrusion-soufflage du corps creux, et
la fig. 5 est une vue schématique de la forme d'exécution du dispositif de déplacement à vitesse variable de l'extrémité du tube extrudé.
Dans l'exemple représenté au dessin, le corps creux à fabriquer est supposé tre une poche en matière plastique servant de doublure à un récipient, métallique par exemple.
Le récipient extérieur 1 repose par son col 2 sur une table 3, ellemme portée, de façon à pouvoir se déplacer verticalement, par une tige 4 de piston dont la tte 5 peut se déplacer, d'un mouvement de va-et-vient, dans un cylindre 6. Ce cylindre est alimenté en fluide sous pression par des canalisations 7, 7'. Sur la canalisation 7 est interposé un robinet de réglage 8 dont le rôle sera expliqué plus loin.
La table 3 est percée d'un trou 9 dans l'axe duquel est montée une buse 10 de soufflage d'air, ou d'autre fluide sous pression. Sous la table 3 sont montés coulissants des couteaux, ou pinces, 11, 11', commandés par exemple hydrauliquement, et dont la surface de serrage est sensiblement semi-circulaire pour s'adapter au contour extérieur de la buse 10.
Au-dessus de la buse 10 est monté fixe l'ajutage d'extrusion 12 de la matière plastique. Enfin, à la partie supérieure du récipient 1, sont prévus deux couteaux de fermeture 13, 13'.
En début d'opération, le piston 5 est en haut de sa course et le plateau 3, sur lequel est placé le récipient 1, est à un niveau tel que l'ajutage d'extrusion 12 se trouve au voisinage immédiat de la buse 10.
Le fluide sous pression, arrivant par la canalisation 7, fait descendre le piston 5, donc le plateau 3, avec le récipient 1 et la buse 10, à une vitesse constante, dépendant de la position d'ouverture du robinet 8.
Cette position est commandée par une came 16 liée à la tige 4 et au plateau 3, et avec laquelle coopère le galet 17 solidaire du pointeau 18. Le tube 14, sortant jusqu'alors de la buse d'extrusion 12, a une épaisseur constante, de 1 mm par exemple, qui dépend uniquement de la vitesse de sortie de la matière plastique, étant admis qu'il n'y a pas encore d'étirage, c'est-à-dire que la vitesse de descente du plateau 3 est choisie inférieure ou, au plus, égale à la vitesse de sortie de l'extrudeuse. Lorsque le tube
14 a atteint une certaine longueur, comme représenté
sur la fig. 1, la forme de la came 13 fait ouvrir le robinet 8 et la vitesse de descente du plateau 3 augmente de telle sorte qu'elle dépasse la vitesse de sortie de l'extrudeuse; il se produit alors un étirage de la matière, jusque dans la position de la fig 2.
L'épaisseur de paroi diminue, jusqu'à 0,3 mm par exemple, tout en restant uniforme. Puis la came 16 provoque à nouveau la fermeture du robinet 8 et la vitesse de descente du plateau 3 reprend sa valeur initiale. Le tube 14 reprend son épaisseur initiale, de
1 mm, comme représenté sur la fig. 3. On voit donc
qu'au moment où le soufflage va se produire à l'intérieur du tube 14, celui-ci a une épaisseur de paroi
variable selon le niveau de section. Dans le cas pré
sent, il comporte deux portions 14', 14" correspon-
dant, la première, de plus faible épaisseur, à la partie
du col et, la seconde, de plus forte épaisseur, au
corps mme de la poche à fabriquer.
Après soufflage, la poche 20 obtenue (fig. 4) a
une épaisseur de paroi sensiblement uniforme,
c'est-à-dire constante sur toute la hauteur du corps
creux, y compris le col, du fait que la portion 14"
correspondant à la plus grande section, ou plus grand diamètre, subit, en cours de soufflage, un étirage évidemment plus fort que la portion 14' de plus faible section, ou diamètre.
On voit que le procédé permet, en choisissant une forme de came 16 appropriée, d'obtenir un corps creux dont la paroi a une épaisseur arbitraire et éventuellement constante ou, au contraire, variable de façon voulue, quelconque, avec le niveau de la section.
La variation de vitesse d'écartement de l'extrémité du tube extrudé par rapport à la buse d'extrusion peut tre combinée à une variation du débit ou de la pression de soufflage et à une variation du débit de sortie de la matière extrudée.
Bien entendu, la variation de vitesse pourrait tre obtenue manuellement; l'ajutage de soufflage pourrait tre prévu dans la buse d'extrusion elle-mme le formage du corps creux pourrait avoir lieu par tout procédé connu, à l'intérieur d'un moule, ou mme sans moule; le soufflage pourrait avoir lieu avant la fin de l'extrusion; les moyens de commande de la vitesse d'écartement pourraient tre de type quelconque, électriques ou purement mécaniques par exemple.
REVENDICATIONS
I. Procédé de fabrication, par extrusion et soufflage, d'objets creux, en matière plastique, caractérisé en ce qu'on fait varier la vitesse à laquelle on écarte l'une de l'autre l'extrémité du tube extrudé et la filière d'extrusion.
Manufacturing processes by extrusion and blow molding of hollow plastic objects,
and device for implementing this method
The present invention relates to a manufacturing process by extrusion and blow molding of hollow plastic objects. Methods are known in which a plastic tube is extruded, which comes out of a die, or nozzle, for extrusion, the end of this tube is closed, for example by clamping it against the outer wall of a nozzle. blowing, and fluid is blown, air in general, under pressure, inside said tube to make it take a suitable shape, this blowing taking place, moreover, in general, inside said tube a mold, during and / or after extrusion.
It has already been proposed, with a view to obtaining determined wall shapes and thicknesses, to vary appropriately, and possibly simultaneously, the flow rate of the plastic material leaving the extrusion die and the flow rate or the pressure of the fluid. blowing.
The method, which is the subject of the present invention, is characterized in that the speed at which the extremity is moved apart from one another is varied, at the same time as the previous parameters, or independently thereof. , the extruded tube and the extrusion die, or nozzle.
Thanks to this variation in the separation speed, it is possible to obtain a stretching of the extruded plastic material, within predetermined limits, making it possible, in particular, to obtain, after blowing, a wall thickness which, depending on the level of the corresponding section, follows any law, for example is constant over the entire height of the hollow body.
In one implementation of the method according to which the end of the extruded tube is gripped and closed by special members, independent of the mold for forming the hollow body, for example by knives cooperating with the air blowing nozzle. With this process, the variation in the speed of separation of the extrusion die relative to the end of the tube makes it possible, in particular, to obtain a hollow body with a wall of uniform thickness, including at the neck itself.
The invention also comprises a device for implementing the above method, a device characterized in that it comprises means for the relative displacement of the extrusion nozzle and of the sealing or clamping member. the end of the extruded tube. In one embodiment of the device, these means are advantageously controlled by a program system, of the cam type for example, and capable of varying the speed of separation as a function of the value of this distance itself, or of any another wanted factor.
The appended drawing illustrates an implementation of the method and represents an embodiment of the device for this implementation.
Figs. 1, 2 and 3 are schematic views of a plastic tube being extruded, for the manufacture of a hollow body;
fig. 4 is a schematic view corresponding to the end of the extrusion blow molding operation of the hollow body, and
fig. 5 is a schematic view of the embodiment of the device for moving the end of the extruded tube at variable speed.
In the example shown in the drawing, the hollow body to be manufactured is assumed to be a plastic bag serving as a liner for a container, metal for example.
The outer container 1 rests by its neck 2 on a table 3, itself carried, so as to be able to move vertically, by a piston rod 4, the head 5 of which can move, with a reciprocating movement, in a cylinder 6. This cylinder is supplied with pressurized fluid through pipes 7, 7 '. A control valve 8 is interposed on the pipe 7, the role of which will be explained below.
The table 3 is pierced with a hole 9 in the axis of which is mounted a nozzle 10 for blowing air, or other pressurized fluid. Under the table 3 are slidably mounted knives, or grippers, 11, 11 ', controlled for example hydraulically, and whose clamping surface is substantially semi-circular to adapt to the outer contour of the nozzle 10.
Above the nozzle 10 is fixedly mounted the extrusion nozzle 12 of the plastic material. Finally, at the upper part of the container 1, two closing knives 13, 13 'are provided.
At the start of the operation, the piston 5 is at the top of its stroke and the plate 3, on which the container 1 is placed, is at a level such that the extrusion nozzle 12 is located in the immediate vicinity of the nozzle 10 .
The pressurized fluid, arriving through the pipe 7, causes the piston 5, therefore the plate 3, to descend with the container 1 and the nozzle 10, at a constant speed, depending on the opening position of the valve 8.
This position is controlled by a cam 16 linked to the rod 4 and to the plate 3, and with which the roller 17 integral with the needle 18 cooperates. The tube 14, exiting until then from the extrusion nozzle 12, has a constant thickness. , of 1 mm for example, which depends only on the exit speed of the plastic material, it being accepted that there is no stretching yet, that is to say that the speed of descent of the plate 3 is chosen less than or at most equal to the output speed of the extruder. When the tube
14 has reached a certain length, as shown
in fig. 1, the shape of the cam 13 opens the valve 8 and the descent speed of the plate 3 increases so that it exceeds the exit speed of the extruder; there is then a stretching of the material, up to the position of fig 2.
The wall thickness decreases, down to 0.3 mm for example, while remaining uniform. Then the cam 16 again causes the closing of the valve 8 and the descent speed of the plate 3 returns to its initial value. The tube 14 returns to its initial thickness, from
1 mm, as shown in fig. 3. So we see
that when the blowing will occur inside the tube 14, the latter has a wall thickness
variable depending on the section level. In the pre
sent, it has two portions 14 ', 14 "corresponding to
dant, the first, of less thickness, to the part
neck and, the second, of greater thickness, at the
body of the pocket to be manufactured.
After blowing, the pocket 20 obtained (FIG. 4) has
a substantially uniform wall thickness,
i.e. constant over the entire height of the body
hollow, including the neck, because the 14 "portion
corresponding to the largest section, or largest diameter, undergoes, during blowing, a stretching obviously stronger than the portion 14 'of smaller section, or diameter.
It can be seen that the method makes it possible, by choosing an appropriate form of cam 16, to obtain a hollow body whose wall has an arbitrary and possibly constant thickness or, on the contrary, variable in any desired way, with the level of the section. .
The variation in the speed of separation of the end of the extruded tube with respect to the extrusion nozzle can be combined with a variation in the flow rate or in the blowing pressure and with a variation in the output rate of the extruded material.
Of course, the speed variation could be obtained manually; the blowing nozzle could be provided in the extrusion nozzle itself the forming of the hollow body could take place by any known process, inside a mold, or even without a mold; the blowing could take place before the end of the extrusion; the means for controlling the separation speed could be of any type, electrical or purely mechanical for example.
CLAIMS
I. A method of manufacturing, by extrusion and blow molding, hollow objects, in plastic material, characterized in that the speed at which the end of the extruded tube and the die are moved away from one another. extrusion.