CH690989A5 - Procédé de fabrication de préformes et dispositif pour la mise en oeuvre du procédé. - Google Patents

Description

  
 



  La présente invention concerne un procédé de fabrication de préformes constituées d'au moins deux matières comprenant une première phase lors de laquelle une première matière est introduite dans la cavité d'un moule par un orifice d'introduction, une seconde phase lors de laquelle au moins une seconde matière est introduite dans la cavité du moule de façon que la seconde matière s'applique contre la première matière qui est en contact avec les parois de la cavité du moule et une troisième phase lors de laquelle l'orifice d'introduction de la cavité du moule est fermé par la première matière. 



  On connaît un tel procédé décrit dans le brevet US 4 243 620, dans lequel deux matières différentes sont introduites successivement dans la cavité de moulage au moyen de deux buses d'injection, par exemple par déplacement latéral des buses. Finalement, la première matière peut à nouveau être injectée pour enfermer complètement la seconde matière. 



  Le procédé connu est relativement compliqué et long puisqu'il est nécessaire de déplacer successivement deux fois les buses d'injection et d'effectuer trois injections complètes distinctes. Le procédé rend en outre nécessaire un appareillage de déplacement compliqué et de grande précision. La troisième injection ne nécessite que très peu de matière et est de ce fait d'une mise en Öuvre difficile. 



  La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de créer un procédé permettant une fabrication  fiable, précise, peu compliquée et peu onéreuse et qui assure une fermeture sûre et exacte de l'orifice d'introduction de la préforme par la première matière. 



  L'invention est caractérisée à cet effet par le fait que l'on effectue les trois phases au moyen de la même buse d'injection comportant au moins deux conduits pour la première et la seconde matières et une aiguille d'obturation coulissant dans un alésage central de la buse, par le fait que l'on recule lors de la première phase l'aiguille d'obturation dans l'alésage central d'une distance prédéterminée, que l'on remplit lors de cette première phase la distance prédéterminée de l'alésage central avec un volume donné de première matière, que l'on maintient en place l'aiguille d'obturation dans la position reculée lors de la seconde phase d'introduction de la seconde matière, et que l'on repousse lors de la troisième phase l'aiguille d'obturation sensiblement jusqu'à l'orifice d'introduction du moule pour fermer cet orifice avec ledit volume donné de première matière. 



  Par ces caractéristiques, le procédé est grandement simplifié, rendu plus fiable et précis, tout en ne nécessitant qu'un appareillage peu onéreux. La fermeture des préformes par la première matière est très précise et sûre, donnant naissance à des produits de grande qualité. 



  Selon un mode d'exécution préféré, le procédé est caractérisé par le fait que l'on utilise une aiguille d'obturation comportant une face frontale destinée à être en contact avec la première matière présentant une forme particulière, de façon à produire sur la préforme fabriquée après la troisième phase une surface témoin dont la forme  caractéristique permet de contrôler que l'orifice d'introduction a été fermé par introduction de la première matière. 



  La deuxième matière est fréquemment de la matière recyclée qui ne doit en aucun cas être en contact avec l'extérieur d'autres préformes constitué par la première matière, généralement neuve. Il est donc nécessaire de prévoir un procédé permettant la fabrication de préformes qui autorisent un contrôle simple et sûr que la seconde matière recyclée est entièrement enfermée et que l'orifice d'introduction est complètement obturé par la première matière. Les caractéristiques figurant ci-dessus permettent d'obtenir ce but de manière fiable et simple. La surface caractéristique de la surface témoin permet par un contrôle visuel ou autre d'éliminer les préformes défectueuses de manière rapide et efficace. 



  De préférence, le procédé est caractérisé par le fait que l'on donne à ladite face frontale une forme concave de façon à produire lors de la troisième phase sur la préforme une surface témoin constituée par un bossage. 



  On obtient ainsi un contrôle visuel très rapide et très facile de la qualité de fermeture de l'orifice d'introduction de la préforme par la première matière. 



  Favorablement, on détermine ledit volume donné de première matière contenu dans l'alésage central de façon à compenser le retrait de refroidissement de la matière introduite dans la cavité du moule lors de la première et de la deuxième phases et que l'on fait avancer à la fin de la troisième phase l'aiguille d'obturation graduellement vers ledit orifice d'introduction pour introduire la première  matière dans la cavité du moule en compensant le retrait de refroidissement des matières déjà introduites dans la cavité. 



  Ces caractéristiques permettent une fabrication simplifiée des préformes, car l'avancement de l'aiguille d'obturation servant d'injecteur de première matière sert à la fois à compenser le retrait de refroidissement et à fermer l'orifice d'introduction de manière précise et contrôlée. 



  L'invention concerne également un dispositif pour la mise en Öuvre du procédé défini ci-dessus comprenant un moule avec une cavité de moulage et un dispositif d'injection, caractérisé par le fait qu'il comprend une aiguille d'obturation montée coulissante dans un alésage central d'une buse dans laquelle aboutissent au moins deux canaux d'introduction pour au moins une première et une seconde matières et des moyens d'actionnement pour contrôler le recul de l'aiguille d'obturation lors de la première phase de façon à remplir l'alésage central sur une distance prédéterminée avec un volume donné de première matière,

   pour maintenir en place l'aiguille d'obturation dans la position reculée lors de la deuxième phase et pour contrôler l'avance de l'aiguille d'obturation pour introduire ledit volume donné de première matière dans la cavité du moule lors de la troisième phase de façon à fermer l'orifice d'introduction du moule avec cette première matière. 



  Par ces caractéristiques on obtient un dispositif d'une construction simple et peu onéreuse, tout en permettant un fonctionnement rapide, fiable et précis. 



  De préférence, l'aiguille d'obturation comprend une face frontale de forme particulière destinée à produire sur la  préforme une surface témoin dont la forme permet de contrôler que l'orifice d'introduction est fermé avec la première matière. 



  Ces caractéristiques autorisent un contrôle facile de la qualité des produits obtenus. 



  L'invention a également trait à une préforme obtenue par le procédé défini, constituée par au moins une première et une seconde matières et caractérisée par le fait qu'elle présente une surface témoin permettant de contrôler que l'orifice d'introduction du moulage a été fermé par la première matière. 



  Ces caractéristiques de la préforme donnent la possibilité de contrôler aisément et sûrement si la fermeture de l'orifice d'introduction a été effectuée et si la préforme correspond aux normes de fabrication requises. 



  D'autres avantages ressortent des caractéristiques exprimées dans les revendications dépendantes et de la description exposant ci-après l'invention plus en détail à l'aide de dessins qui représentent schématiquement et à titre d'exemple un mode d'exécution. 
 
   La fig. 1 est une vue schématique en coupe d'un mode d'exécution d'un dispositif pour la mise en Öuvre du procédé de fabrication de préformes. 
   Les fig. 2 à 4 sont des vues en coupe montrant le dispositif dans trois phases différentes du procédé. 
   La fig. 5 est une vue en coupe de la partie frontale de l'aiguille d'obturation. 
   La fig. 6 représente une vue en coupe d'une préforme obtenue par le procédé. 
 



  La fig. 1 montre le dispositif de fabrication de préformes 10 à l'état de repos avec un moule 12 comportant une partie externe à blocs superposés 14, 15 et 16 et une partie interne 17 délimitant ensemble une cavité de moulage 18 dont la surface correspond à celle de la préforme et avec un dispositif d'injection 20 muni d'une buse d'injection 21. Cette dernière possède une aiguille d'obturation 23 montée coulissante dans un alésage central 24 aboutissant à l'orifice d'injection correspondant à l'orifice d'introduction 25 du moule 12. Deux conduits d'alimentation 28, 29 sont prévus dans la buse 21 et communiquent avec l'alésage central 24 pour amener une première matière A, respectivement une seconde matière B, à injecter vers le moule.

   La première matière A est, de préférence, du PET (polyéthylène téréphtalate) nouveau, à savoir non recyclé, et la matière B du PET recyclé, regranulé et refondu. 



  Chacun des conduits 28, 29 est muni d'un organe d'obturation et de dosage, schématiquement représenté en 33, 34 et commandé par une unité de contrôle 31. Un dispositif d'actionnement 32, également relié à l'unité de contrôle 31, permet d'effectuer l'avance et le recul de l'aiguille 23. Cette dernière présente une face frontale 50 de forme particulière destinée à produire sur la préforme une surface témoin de forme correspondante. Dans le mode d'exécution représenté, cette face frontale possède une forme concave 50 (fig. 5) de façon que la préforme 60 produite (fig. 6) comporte une surface témoin formant un bossage 61. 



  Le procédé de fabrication est expliqué plus précisément en référence aux fig. 2 à 4. Dans une première phase  (fig. 2), l'aiguille 23 est reculée d'une distance prédéterminée dans l'alésage central 24. L'organe d'obturation 34 est fermé, tandis que l'organe d'obturation 33 est ouvert. La matière A est introduite par le canal 28 et l'orifice d'introduction 25 dans la cavité 18 du moule 12. Elle remplit également la partie supérieure de l'alésage central 24 où elle forme un volume de réserve donné 40 de matière A déterminé par le recul de l'aiguille 23. Cette matière A adhère à la face frontale 50 de l'aiguille 23 qui est plus froide qu'elle. 



  La matière A introduite par dosage dans la cavité de moulage 18 adhère aux parois 19 de cette dernière qui sont plus froides qu'elle et tapissera ces parois. L'introduction dosée de matière A est arrêtée avant que la cavité 18 ne soit remplie. 



  Lors de la deuxième phase illustrée à la fig. 3, l'organe d'obturation 33 est fermé et l'organe d'obturation 34 est ouvert. Le mécanisme d'actionnement 32 maintient en place dans la position reculée l'aiguille 23. La matière B est alors introduite dans la cavité 18 du moule. Elle s'applique contre la matière A qui est en contact avec les parois 19 de la cavité de moulage 18 et remplit complètement la partie médiane de la cavité de moulage. 



  Finalement, lors de la troisième phase, les organes d'obturation 33 et 34 sont fermés. Le mécanisme d'actionnement 32 avance alors l'aiguille 23 en direction de l'orifice d'introduction 25 pour introduire la matière A contenue dans le volume de réserve 40 dans la cavité de moulage 18 et pour fermer cet orifice 25 avec la matière A. A la fin de la troisième phase, l'aiguille 23 est avancée seulement  graduellement de façon à compenser le retrait de refroidissement des matières déjà introduites dans la cavité de moulage 18. Le volume de réserve 40 est par ailleurs déterminé de manière que l'aiguille 23 vient à la fin du procédé d'injection sensiblement à fleur avec l'orifice d'introduction 25, où sa face frontale confère à la préforme 60 sa surface témoin en forme de bossage 61. L'existence de ce dernier prouve que la préforme 60 a bien été fermée avec la matière A.

   Telle que représentée à la fig. 6, cette préforme comprend donc une enveloppe continue 62 constituée de matière A et un cÖur 63 en matière B entièrement entouré par la matière A. L'existence du bossage 61 est aisément détectée par contrôle visuel ou tout autre moyen. 



  Au cas où ce bossage n'existait pas sur une des préformes fabriquées, la matière A serait restée accidentellement collée sur l'aiguille d'obturation 23. Cette préforme risquerait alors de contaminer le lot entier produit et devrait de ce fait être écartée de la production. La présence du bossage témoigne de la fermeture adéquate des préformes par la matière A et donc de la bonne qualité de fabrication des préformes. 



  Il est bien entendu que le mode de réalisation décrit ci-dessus ne présente aucun caractère limitatif et qu'il peut recevoir toutes modifications désirables à l'intérieur du cadre tel que défini dans les revendications indépendantes. En particulier, le dispositif peut être agencé de façon à introduire plus de deux matières dans la cavité de moulage. Dans ce cas également, la première matière sera temporairement stockée dans le volume de réserve 40 et in troduite à la fin pour fermer l'orifice d'introduction en formant la surface témoin. La buse d'injection peut comprendre à ce moment plus de deux canaux d'introduction. La surface frontale de l'aiguille pourra présenter toutes autres formes caractéristiques, telles qu'une cavité conique, étoilée ou en croix. L'agencement de la buse et du moule pourrait prendre toute autre forme adéquate.

   Le recul de l'aiguille d'obturation 23 pourra également être obtenu passivement du fait de la pression d'injection. 

Claims (10)

1. Procédé de fabrication de préformes (60) constituées d'au moins deux matières (A,B) comprenant une première phase lors de laquelle une première matière (A) est introduite dans la cavité (18) d'un moule (12) par un orifice d'introduction (25), une seconde phase lors de laquelle au moins une seconde matière (B) est introduite dans la cavité (18) du moule (12) de façon que la seconde matière (B) s'applique contre la première matière (A) qui est en contact avec les parois de la cavité (18) du moule et une troisième phase lors de laquelle l'orifice d'introduction (25) de la cavité (18) du moule est fermé par la première matière (A), caractérisé par le fait que l'on effectue les trois phases au moyen d'une même buse d'injection (21) comportant au moins deux conduits (28, 29) pour la première et la seconde matière et une aiguille d'obturation (23)

coulissant dans un alésage central (24) de la buse, par le fait que l'on recule lors de la première phase l'aiguille d'obturation (23) dans l'alésage central (24) d'une distance prédéterminée, que l'on remplit lors de cette première phase la distance prédéterminée de l'alésage central (24) avec un volume donné (40) de première matière (A), que l'on maintient en place l'aiguille d'obturation (23) dans la position reculée lors de la seconde phase d'introduction de la seconde matière (B), et que l'on repousse lors de la troisième phase l'aiguille d'obturation (23) sensiblement jusqu'à l'orifice d'introduction (25) du moule pour fermer cet orifice avec ledit volume donné (40) de première matière (A).

2.

Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on utilise une aiguille d'obturation (23) comportant une face frontale (50) destinée à être en contact avec la première matière (A) présentant une forme particulière, de façon à produire sur la préforme fabriquée après la troisième phase une surface témoin (61) dont la forme caractéristique permet de contrôler que l'orifice d'introduction (25) a été fermé par introduction de la première matière (A).

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'on donne à ladite face frontale une forme concave (50) de façon à produire lors de la troisième phase sur la préforme (60) une surface témoin constituée par un bossage (61).

4.

Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on détermine ledit volume donné (40) de première matière (A) contenu dans l'alésage central (24) de façon à compenser le retrait de refroidissement de la matière introduite dans la cavité (18) du moule lors de la première et de la deuxième phases et que l'on fait avancer à la fin de la troisième phase l'aiguille d'obturation (23) graduellement vers ledit orifice d'introduction (25) pour introduire la première matière (A) dans la cavité (18) du moule en compensant le retrait de refroidissement des matières déjà introduites dans la cavité (18).

5.

Dispositif pour la mise en Öuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes comprenant un moule (12) avec une cavité de moulage (18) et un dispositif d'injection (20), caractérisé par le fait qu'il comprend une aiguille d'obturation (23) montée coulissante dans un alésage central (24) d'une buse (21) dans laquelle aboutissent au moins deux canaux d'introduction (28, 29) pour au moins une première et une seconde matières (A, B) et des moyens d'actionnement (32) pour contrôler le recul de l'aiguille d'obturation (23) lors de la première phase de façon à remplir l'alésage central (24) sur une distance prédéterminée avec un volume donné (40) de première matière (A), pour maintenir en place l'aiguille d'obturation (23) dans la position reculée lors de la deuxième phase et pour contrôler l'avance de l'aiguille d'obturation (23) pour introduire ledit volume donné (40)

de première matière (A) dans la cavité (18) du moule lors de la troisième phase de façon à fermer l'orifice d'introduction (25) du moule avec cette première matière (A).

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'aiguille d'obturation (23) comprend une face frontale (50) de forme particulière destinée à produire sur la préforme (60) une surface témoin (61) dont la forme permet de contrôler que l'orifice d'introduction (25) est fermé avec la première matière (A).

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la face frontale (50) présente une forme concave de façon que la préforme produite présente une surface témoin constituée par un bossage (61).

8.

Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les moyens d'actionnement (32) sont agencés pour effectuer lors de la troisième phase une avance graduelle de l'aiguille d'obturation (23) de façon à compenser le retrait de refroidissement des matières déjà introduites dans la cavité (18) par l'introduction de première matière (A).

9. Préforme obtenue par le procédé défini dans l'une des revendications 1 à 5 et constituée par au moins une première et une seconde matières (A, B), caractérisée par le fait qu'elle présente une surface témoin (61) permettant de contrôler que l'orifice d'introduction (25) du moule a été fermé par la première matière (A).

10. Préforme selon la revendication 9, caractérisée par le fait que la surface témoin est constituée par un bossage (61).