EP3227083A1 - Procédé de formage de récipients, avec freinage d'une tige d'étirage pendant le soufflage - Google Patents

Procédé de formage de récipients, avec freinage d'une tige d'étirage pendant le soufflage

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EP3227083A1
EP3227083A1 EP15810691.4A EP15810691A EP3227083A1 EP 3227083 A1 EP3227083 A1 EP 3227083A1 EP 15810691 A EP15810691 A EP 15810691A EP 3227083 A1 EP3227083 A1 EP 3227083A1
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EP
European Patent Office
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blowing
rod
mold
phase
fluid
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15810691.4A
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German (de)
English (en)
Inventor
Franck SANTAIS
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Sidel Participations SAS
Original Assignee
Sidel Participations SAS
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/08—Biaxial stretching during blow-moulding
    • B29C49/10—Biaxial stretching during blow-moulding using mechanical means for prestretching
    • B29C49/12—Stretching rods
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    • B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/28—Blow-moulding apparatus
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    • B29K2067/00—Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material
    • B29K2067/003—PET, i.e. poylethylene terephthalate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/712—Containers; Packaging elements or accessories, Packages
    • B29L2031/7158—Bottles

Definitions

  • Container forming method with braking of a drawing rod during blowing
  • the invention relates to the manufacture of containers from plastic blanks (for example polyethylene terephthalate or PET) by stretch blow molding thereof.
  • plastic blanks for example polyethylene terephthalate or PET
  • a container comprises a body, a bottom closing the body at a lower end thereof, and a neck that opens at an upper end of the body to allow filling and emptying the container.
  • the blank (a blank preform or an intermediate container obtained from a preform which has undergone a preforming operation) is preheated and preheated to a temperature above the glass transition temperature of the material ( about 80 ° C in the case of PET), in a mold with a wall defining a cavity in the cavity of the container, and is injected into the blank, through the neck, a fluid under pressure, such as a gas (usually air), to press the material against the wall of the mold.
  • a fluid under pressure such as a gas (usually air)
  • the injection is generally carried out in two phases: a pre-blowing phase, which consists in injecting the fluid at a so-called pre-blowing pressure, generally between 5 and 10 bars, followed by a blowing phase, which consists in injecting the fluid at a so-called blowing pressure, greater than the pre-blowing pressure and generally between 20 and 40 bar.
  • a pre-blowing phase which consists in injecting the fluid at a so-called pre-blowing pressure, generally between 5 and 10 bars
  • a blowing phase which consists in injecting the fluid at a so-called blowing pressure, greater than the pre-blowing pressure and generally between 20 and 40 bar.
  • the material softened by the heating forms a bubble that swells and develops both in an axial direction, parallel to the main axis of the mold, and in a radial direction perpendicular to the axis of the mold.
  • the material is already in contact with the wall of the mold when the blowing is initiated, but the impression is not complete. Blowing allows the material to be tightly pressed against the wall and thus to complete the impression.
  • the axial stretching of the blank is forced by means of an axially displaceable rod in the mold.
  • This rod comprises a distal end pushing the bottom of the blank until it comes to press against a mold bottom to the footprint of the bottom of the container.
  • a pneumatic cylinder cf. for example the French patent FR 2662631 (DYNAPLAST).
  • the pneumatic supply of the cylinder is generally ensured by a simple connection to the compressed air network at 7 bar (100 psi), the speed of the rod being mechanically regulated by means of a cam.
  • the rod is held against the bottom of the mold
  • the pressure in the container generates on the distal end of the rod an axial resisting force which tends to move away from the mold base (that is to say to raise it).
  • the control is pneumatic, the cylinder must be dimensioned so as to exert on the rod a motor force greater than the resistant force.
  • the control is electromagnetic, maintaining the position of the rod consumes a large amount of current, may cause overheating of the control magnetic circuit.
  • a goal is therefore to facilitate the holding of the drawing rod during blowing, so as to avoid over-dimensioning of the mechanical components of the control system (in the case of a pneumatic control) or to limit the power consumption (in the case of an electric control).
  • a method of manufacturing a container from a plastic blank in a forming station equipped with: a mold having a wall defining a cavity in the cavity of the container, extending along a main axis, and a mold bottom closing the cavity at a lower end of the wall;
  • an injection device comprising a pre-blowing circuit provided with a source of fluid at a pre-blowing pressure and a blowing circuit provided with a source of fluid at a blowing pressure higher than the pre-blowing pressure;
  • a drawing unit comprising a movable assembly including a shaft movable axially with respect to the wall, between a high position in which the shaft extends out of the cavity, and a low position in which a distal end of the shaft is located near the bottom of the mold;
  • a pre-blast phase comprising the operations of:
  • a blowing phase comprising an injection operation in the blank, by the blowing circuit, of a fluid at a blowing pressure greater than the pre-blowing pressure
  • This method may further comprise a depressurization phase of the container, subsequent to the blowing phase, the mechanical braking operation of the rod ending in this case simultaneously with the initiation of the depressurization phase.
  • the mechanical braking of the rod is preferably performed during at least part of the blowing phase.
  • the mold bottom may be mounted movable relative to the wall between a retracted position in which the mold bottom is spaced from the cavity, and an extended position in which the mold base closes the cavity; in this case, the manufacturing method may comprise a boxing operation, which consists, from the retracted position of the mold base, to move it to its deployed position during at least part of the blowing phase. In this case, braking of the rod may be sufficient to prevent the spacing of the rod from the mold bottom, while allowing its rise under the push of the mold bottom.
  • a mold having a wall defining a cavity in the cavity of the container, extending along a main axis, and a mold bottom closing the cavity at a lower end of the wall;
  • an injection device comprising a pre-blowing circuit provided with a source of fluid at a pre-blowing pressure and a blowing circuit provided with a source of fluid at a blowing pressure higher than the pre-blowing pressure;
  • a drawing unit comprising a movable assembly including a shaft movable axially with respect to the wall, between a high position in which the shaft extends out of the cavity, and a low position in which a distal end of the shaft is located near the bottom of the mold;
  • control unit programmed to control the movement of the rod from its high position to its low position and reciprocally, and to control the successive injection, in a blank placed in the mold, of the fluid of the pre-blowing circuit and the circuit blowing;
  • the drawing unit comprises a mechanical brake controlled by the control unit, provided with an actuator and a shoe integral with the actuator, movable between a release position in which the shoe is removed from the crew mobile, and a position of braking in which the shoe is in contact with the moving equipment;
  • control unit is programmed to control the displacement of the shoe towards its braking position during the injection into the blank of fluid of the blowing circuit.
  • Figure 1 is a perspective view, in partial section, of a forming station equipped with a drawing unit, shown before the initiation of drawing and pre-blowing;
  • Figure 2 is a view similar to Figure 1, wherein the forming station is shown during the blowing phase, in the lower position of the rod, with inset a detail on an enlarged scale centered on the distal end of the rod;
  • FIG. 3 is a cross-sectional detail view of the forming station, according to the sectional plane III-III of FIG. 2, showing a mechanical brake of the moving element provided with a shoe which is here in a release position;
  • FIG. 4 is a detail view in section according to the inset IV of Figure 3, centered on one end of the shoe;
  • Figure 5 is a view similar to Figure 4, showing the shoe in a braking position in which the shoe is applied against a complementary portion of the moving element;
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the positional variations of the drawing rod during a complete forming cycle; in this diagram are lettered the different phases of forming of the container and the feeding or cutting phases of the drawing unit.
  • FIG. 1 shows a station 1 for forming a container
  • the blank 3 may be a raw injection preform (as in the example shown) or an intermediate container obtained by one or more preforming operations performed on a blank preform.
  • the forming station 1 is mounted, with other similar forming stations, on a rotating carousel of a forming machine.
  • the forming station 1 is automatically controlled by a control unit 4 comprising at least one controller (for example of the API type - acronym for an industrial PLC) equipped with actuators.
  • a control unit 4 comprising at least one controller (for example of the API type - acronym for an industrial PLC) equipped with actuators.
  • Each forming station 1 comprises, in the first place, a mold 5 provided with a wall 6 defining a cavity 7 at the footprint of the container 2 to be formed, which extends along a main axis 8, and a bottom 9 mold having a surface 10 greater than the footprint of the bottom of the container 2 to form.
  • the mold 5 is for example of the wallet type and comprises two half-molds 5A, 5B hinged around a common hinge and which open to allow, successively, the evacuation of a container 2 formed and the introduction of a blank 3 previously heated in a thermal conditioning machine placed upstream of the forming machine.
  • Each forming station 1 comprises, secondly, an injection device 11 comprising a nozzle 12 defining an injection chamber 13.
  • the nozzle 12 is mounted directly above the mold 5 while being axially movable relative thereto between a disengaged position in which the nozzle 12 is spaced from the mold to allow both the introduction of a blank 3 into the and evacuation of a container 2 formed, and a coupled position (illustrated in Figures 1 and 2) wherein the nozzle 12 is sealingly applied against the mold 5 around the blank 3 to ensure the setting in fluidic communication of the injection chamber 13 with the interior of the blank 3.
  • the injection device 11 furthermore comprises a pre-blowing fluidic circuit 14, which fluidly connects the injection chamber 13 to a source 15 of fluid at a so-called pre-blowing pressure, via a controlled pre-blast solenoid valve 16. by the control unit 4.
  • the fluid is a gas, such as air.
  • the pre-blowing pressure is for example between 5 and 10 bar.
  • the injection device 11 further comprises a fluidic blowing circuit 17, which fluidly connects the injection chamber 13 to a source 18 of fluid at a so-called blowing pressure, greater than the pre-blowing pressure, via a solenoid valve 19 blowing controlled by the control unit 4.
  • the fluid is air.
  • the blowing pressure is for example between 20 and 40 bar.
  • the injection device 11 comprises, finally, a degassing circuit 20 which fluidly connects the injection chamber 13 to the free air, via a solenoid valve 21 for venting controlled by the unit. 4 of control.
  • Each forming station 1 comprises, thirdly, a drawing unit 22 equipped with:
  • a frame 23 fixed on the carousel of the forming machine, and which extends substantially in line with the mold 5; in the illustrated example, the frame has a U-shaped horizontal section; a mobile crew 24 provided with a carriage 25 and a drawing rod 26, secured to the carriage 25 by a proximal end 27, and intended to hold the container 2 being shaped in the axis 8 of the mold 5 by a distal end 28 rounded opposite the proximal end 27;
  • an electric motor 29 coupled to the mobile crew 24 to ensure, under certain conditions, displacement.
  • the electric motor 29 is connected to the control unit 4, which controls it by AC power via an electric circuit.
  • the rod 26 extends axially through the nozzle 12.
  • a fluid seal of the primary source and the secondary source 18 is formed between the rod 26 and the nozzle 12 , for example by means of a dynamic seal carried by the nozzle 12 and in constant contact with the rod 26, regardless of the axial position thereof.
  • the motor 29 is for example a linear induction motor comprising:
  • the carriage 25 (with the rod 26) is thus mounted to move in translation relative to the frame 23 (and therefore with respect to the mold 5) between:
  • FIG. 2 a low position in which the rod 26 is received in the mold 5, its distal end being situated near the bottom 9 of the mold with the container 2 formed (or in the process of forming) sandwiched between the bottom 9 of the mold and the distal end 28 of the rod 26.
  • the linear guidance of the mobile crew 24 relative to the frame 23 is provided by means of one or more stirrups (33) secured to the carriage (25) and which cooperates (s) with one or more rail (s) 34 integral to the frame 23.
  • This guidance is sufficiently precise to maintain a constant air gap 35 between the stator 31 and the rotor 32.
  • the forming station 1 comprises, fourthly, a mechanical brake 36 able to immobilize the moving crew 24 relative to the frame 23 - and thus to immobilize the rod 26 relative to the mold 5 and the bottom 9 of the mold.
  • this brake 36 comprises a shoe 37 mounted to move between a braking position (FIG. 5) in which the shoe 37 is in plane contact with a track 38 integral with the mobile equipment (FIG. and more specifically the carriage 25) for generating, at the interface between the shoe 37 and the track 38, friction forces which oppose their mutual movement, and a release position (FIG. 4) in which the shoe 37 is removed from track 38.
  • the brake 36 comprises an actuator 39 configured to place the shoe 37 in one or other of its positions on command of the control unit 4.
  • This actuator 39 may be electric but, according to a preferred embodiment illustrated in FIG. 3, the actuator 39 is fluidic (hydraulic or pneumatic). More specifically, in the example shown, the actuator 39 is in the form of a jack simple effect, which comprises a cylinder 40 and a rod 41 on which is mounted the shoe 37.
  • the rod 41 is integral with a piston 42 slidably mounted in the cylinder 40 between a braking position corresponding to the braking position of the shoe 37, and a release position (FIG. 3) corresponding to the release position of the shoe 37.
  • the cylinder 40 is fixed on the frame 23 (in particular by screwing), for example outside thereof.
  • An opening 43 is then formed in the frame 23 to allow the passage of the rod 41.
  • the cylinder 40 is closed by a front wall 44 and a rear wall 45.
  • the rod 41 passes through the wall 44 before sealing, and defines therewith a chamber 46 in which a fluid under pressure can be injected.
  • the chamber 46 is in fluid communication, via a solenoid valve 48 controlled by the control unit 4, with a source 49 of fluid (for example air or oil) under pressure.
  • a source 49 of fluid for example air or oil
  • the fluid is air
  • the solenoid valve 48 is three-way: a first connected to the source 49, a second to the chamber 46 and the third to the open air.
  • the spring 47 is double return and includes two coaxial turns, which increases its stiffness as well as the compressive force that it exerts on the piston 42.
  • the return spring 47 places the piston 42 (and therefore the shoe 37) in its braking position.
  • the injection of the fluid into the chamber 46 controlled by the control unit 4 via the solenoid valve 48, causes the passage of the piston 42 (and thus the shoe 37) towards its release position, against the return force exerted by the spring 47.
  • the braking track 38 may be in the form of an integrated insert to the mobile crew 24 being fixed on the carriage 25.
  • the track 38 has a T-shape, with a core 50 through which the track 38 is fixed on the carriage 25 and a plate 51 which extends transversely with respect to the core 50.
  • the shoe 37 has an end face 52 which, in the braking position, abuts against the plate 51 to exert against it a frictional force.
  • the shoe 37 may, in the manner of a disc brake lining, be made of a composite material comprising an organic matrix loaded with fibers, in particular glass or carbon, or in a ceramic.
  • the track 38 may itself, in the manner of a brake disc, be made of steel, cast iron, carbon fiber composite, or in a ceramic.
  • the manufacture of a container 2 from a blank 3 first comprises a preliminary phase of introduction of the blank 3 into the mold, conducted in the first open position then closed the mold, and in the upper position of the rod 26 (FIG. 1).
  • a pre-blast phase 100 of the blank 3 which comprises the operations of:
  • control unit 4 controls the opening of the pre-blowing solenoid valve 16 to put in fluid communication the fluid source 15 at the pre-blowing pressure with the injection chamber 13 (and therefore with the blank 3);
  • control unit 4 controls the power supply of the motor 29.
  • the pre-blowing causes the swelling of the blank 3 to come into only partial contact with the wall 6 and the bottom 9 of the mold, the pre-blowing pressure not being sufficient to completely press the blank 3 against the wall 6. In other words, the impression is insufficient.
  • the resultant (white arrow in the detail medallion of FIG. 2) is marked R of the pressure-resistant forces (black arrows in the detail medallion of FIG. 2) which are exerted at the distal end 28 of the rod 26, and possibly on any shoulder (or staging) that it may have and which would extend in the blank 3 during forming.
  • R of the pressure-resistant forces black arrows in the detail medallion of FIG. 2 which are exerted at the distal end 28 of the rod 26, and possibly on any shoulder (or staging) that it may have and which would extend in the blank 3 during forming.
  • the descending phase 110 of the rod 26 is advantageously initiated before the pre-blowing phase 100, the latter being initiated when the distal end of the rod 26 reaches (in an estimated manner) the bottom of the blank 3 otherwise a misalignment of the blank 3 could occur.
  • the brake 36 remains in the release position.
  • phase 200 for blowing the blank 3 which comprises the operations of:
  • control unit 4 controls the closing of the pre-blowing solenoid valve 16 and the opening of the blowing solenoid valve 19 to put in fluidic communication the source
  • the blowing plate intimately material of the blank 3 against the wall 6 of the mold 5 and against the bottom 9 mold, and thus takes the impression of the container 2.
  • the blow-off solenoid valve 19 is kept open for a predetermined duration (of a few tenths of seconds in practice) during which the material is subjected to cooling (or on the contrary annealing, depending on whether the wall 6 is cooled or cooled) in contact with the wall 6. heated) which tends to freeze and thus perpetuate the shape of the container 2.
  • the control unit 4 can detect or estimate, the latter, programmed to this effect, controls the stopping of the power supply of the motor 29 to prevent overheating thereof. This is why a mechanical braking operation is provided for the rod 26 in position low.
  • This mechanical braking is performed, on command of the control unit 4 programmed for this purpose, by activation of the brake 36, that is to say by supplying fluid (from the source 49) of the chamber 46 of the actuator 39 via the solenoid valve 48, which causes the passage of the shoe 37 in the braking position.
  • the friction force generated on the shoe 37 by contact with the braking track 38 compensates the resultant R and is sufficient to ensure the immobilization of the rod 26 during blowing.
  • the activation of the brake 36 initiates the blocking phase 210 of the rod 26.
  • the initiation of the blocking phase 210 coincides with the initiation of the blowing phase 200.
  • the initiation of the blocking phase 210 of the rod 26 and the initiation of the blowing phase 200 do not necessarily coincide, since the contact of the rod 26 with the bottom 9 of the mold may occur earlier or, as illustrated in Figure 6, later than the end of the pre-blast phase 100.
  • the initiation of the blowing phase 200 (that is to say the opening control of the blowing solenoid valve 19) then precedes the initiation of the phase 210 blocking the rod 26 in the low position.
  • the delay of the beginning of the Blocking phase 210 of the rod 26 with respect to the beginning of the blowing phase 200 is only apparent.
  • the initiation of the pre-blowing phase 200 may be subsequent to the initiation of the blocking phase 210 of the rod 26, when it reaches the bottom 9 of the mold before the end of the pre-blowing phase 100. It will be observed that in the absence of mechanical braking of the rod 26 during blowing, it would be necessary to maintain a full power supply of the stator 31 during blowing, which would cause rapid overheating of the stator 31, the rotor 32 remaining blocked in position by the stop of the rod 26 against the bottom 9 of the mold
  • the blocking phase 210 of the rod 26 extends during at least part of the blowing phase 200.
  • the blocking phase 210 ends at the same time as the blowing phase 200, the control unit 4 controlling simultaneously (taking into account the response times) the tilting of the brake 36 towards its release position and the closure of the solenoid valve 19 blowing.
  • the blocking phase 210 may terminate before the end of the blowing phase 200.
  • the control unit 4 controls in advance the tilting of the brake 36 towards its release position and the power supply of the stator 31 to raise the rod 26. As the resultant R helps to raise the rod, However, it is not necessary to fully power the stator 31, which saves the electrical energy consumed by the drawing unit 22.
  • the immobilization of the rod 26 can be maintained as long as the pressure in the blank 3 (and then the container 2) is equal to the blowing pressure.
  • the bottom 9 of the mold is movably mounted relative to the wall between a retracted position in which the bottom 9 of the mold is spaced from the cavity 7, and an extended position in which the mold bottom 9 closes the cavity 7, to allow, during at least part of the blowing phase, a boxing operation consisting, from the retracted position of the mold base 9, to move it to its deployed position to give the bottom material 9 additional stretching to increase its mechanical strength.
  • the braking of the rod 26 is dosed so as to be sufficient to prevent the spacing of the rod 26 of the bottom 9 mold, while allowing the rise of the rod 26 under the thrust of the mold base 9 during boxing.
  • the blowing phase 200 is followed by a depressurization phase 300, which comprises the operations of:
  • control unit 4 controls the closure of the solenoid valve 19 for blowing and the opening of the solenoid valve 21 for venting;
  • the injection device 11 comprises a scanning circuit including a source of fluid at a purge pressure equal to or less than the blowing pressure and greater than the pre-blowing pressure, and a solenoid valve controlled by the unit 4. control device for bringing the source of sweeping fluid into communication with the rod 26 (and thus the container 2);
  • venting is provided alone, it is called degassing and the pressure in the vessel 2 quickly reaches atmospheric pressure by balancing pressures.
  • the rise of the rod 26 can be initiated at the same time as the degassing. If a sweep is planned, it is carried out for a predetermined duration (of a few hundredths of a second) before being interrupted. In this case, the rise of the rod 26 is delayed to allow scanning, and then initiated at the interruption thereof. The venting is then maintained to achieve a final degassing of the container 2.
  • control unit 4 controls the rise of the nozzle 12 and the opening of the mold 5, as well as the closing of the solenoid valve 21 venting.
  • the container 2 is evacuated and the cycle can start again.

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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Procédé de fabrication d'un récipient (2) à partir d'une ébauche (3) matière plastique, dans un poste (1) de formage équipé : d'un moule (5); d'un dispositif (11) d'injection de fluide dans l'ébauche (3); d'une tige (26) déplaçable entre une position haute et une position basse; procédé comprenant successivement : une phase d'introduction de l'ébauche (3) dans le moule (5); une phase de présoufflage comprenant les opérations consistant à: injecter dans l'ébauche (3) un fluide à une pression de présoufflage; déplacer la tige (26) d'étirage de sa position haute à sa position basse; une phase de soufflage comprenant une opération d'injection dans l'ébauche (3) d'un fluide à une pression de soufflage, une opération de freinage mécanique de la tige (26) en position basse.

Description

Procédé de formage de récipients, avec freinage d'une tige d'étirage pendant le soufflage
L'invention a trait à la fabrication des récipients à partir d'ébauches en matière plastique (par exemple en polytéréphtalate d'éthylène ou PET), par étirage soufflage de celles-ci.
Ordinairement, un récipient comprend un corps, un fond fermant le corps à une extrémité inférieure de celui-ci, et un col qui s'ouvre à une extrémité supérieure du corps pour permettre le remplissage et la vidange du récipient.
Pour fabriquer le récipient, on introduit l'ébauche (une préforme brute ou un récipient intermédiaire obtenu à partir d'une préforme brute ayant subi une opération de préformage), préalablement chauffée à une température supérieure à la température de transition vitreuse de la matière (environ 80°C dans le cas du PET), dans un moule muni d'une paroi définissant une cavité à l'empreinte du récipient, et on injecte dans l'ébauche, par le col, un fluide sous pression, tel qu'un gaz (généralement de l'air), pour plaquer la matière contre la paroi du moule. L'injection est généralement réalisée en deux phases : une phase de présoufflage, qui consiste à injecter le fluide à une pression dite de présoufflage, généralement comprise entre 5 et 10 bars, suivie d'une phase de soufflage, qui consiste à injecter le fluide à une pression dite de soufflage, supérieure à la pression de présoufflage et généralement comprise entre 20 et 40 bars.
Lors du présoufflage, la matière ramollie par la chauffe forme une bulle qui enfle et se développe à la fois suivant une direction axiale, parallèle à l'axe principal du moule, et suivant une direction radiale, perpendiculaire à l'axe du moule. La matière est déjà en contact avec la paroi du moule lorsqu'est initié le soufflage, mais la prise d'empreinte n'est pas complète. Le soufflage permet de plaquer intimement la matière contre la paroi et ainsi de compléter la prise d'empreinte.
Afin d'éviter tout désaxement du récipient et d'assurer une bonne répartition de la matière, l'étirage axial de l'ébauche est forcé au moyen d'une tige déplaçable axialement dans le moule. Cette tige comprend une extrémité distale venant repousser le fond de l'ébauche jusqu'à venir le plaquer contre un fond de moule à l'empreinte du fond du récipient. Il est connu de longue date de commander le mouvement de la tige d'étirage au moyen d'un vérin pneumatique, cf. par exemple le brevet français FR 2662631 (DYNAPLAST). L'alimentation pneumatique du vérin est généralement assurée par un simple raccordement au réseau d'air comprimé à 7 bars (100 psi), la vitesse de la tige étant régulée mécaniquement au moyen d'une came.
Il a récemment été proposé de remplacer la commande pneumatique par une commande électromagnétique, cf. le brevet français FR 2798093 ou à son équivalent américain US 6 722 868, tous deux au nom de SIDEL. Cette technologie, qui a le double avantage d'économiser l'air sous pression et de limiter l'emploi de pièces d'usure (la commande magnétique est réalisée sans contact), tend à remplacer progressivement la commande pneumatique, plus ancienne et moins performante.
II est préférable que la tige soit maintenue contre le fond de moule
(avec la matière du récipient entre eux) pendant le soufflage, pour éviter tout glissement de la matière sous l'effet de la pression de soufflage, surtout lorsque le fond du récipient (et donc le fond de moule) présente des reliefs complexes. Un glissement conduirait en effet à une répartition inhomogène de la matière sur le fond, entraînant des problèmes de résistance mécanique et d'équilibre du récipient.
Mais la pression dans le récipient génère sur l'extrémité distale de la tige un effort résistant axial qui tend à l'éloigner du fond de moule (c'est-à-dire à la faire remonter). Lorsque la commande est pneumatique, le vérin doit donc être dimensionné de sorte à exercer sur la tige un effort moteur supérieur à l'effort résistant. Lorsque la commande est électromagnétique, le maintien en position de la tige consomme une grande quantité de courant, susceptible de provoquer une surchauffe du circuit magnétique de commande.
Un objectif est par conséquent de faciliter le maintien de la tige d'étirage pendant le soufflage, de sorte à éviter tout surdimensionnement des composants mécaniques du système de commande (dans le cas d'une commande pneumatique) ou à limiter la consommation électrique (dans le cas d'une commande électrique).
A cet effet, il est proposé, en premier lieu, un procédé de fabrication d'un récipient à partir d'une ébauche en matière plastique, dans un poste de formage équipé : d'un moule muni d'une paroi définissant une cavité à l'empreinte du récipient, s'étendant selon un axe principal, et d'un fond de moule fermant la cavité à une extrémité inférieure de la paroi ;
d'un dispositif d'injection comprenant un circuit de présoufflage muni d'une source de fluide à une pression de présoufflage et un circuit de soufflage muni d'une source de fluide à une pression de soufflage supérieure à la pression de présoufflage ;
d'une unité d'étirage comprenant un équipage mobile incluant une tige déplaçable axialement par rapport à la paroi, entre une position haute dans laquelle la tige s'étend hors de la cavité, et une position basse dans laquelle une extrémité distale de la tige est située au voisinage du fond de moule ;
ce procédé comprenant successivement :
une phase d'introduction de l'ébauche dans le moule, conduite dans la position haute de la tige ;
une phase de présoufflage comprenant les opérations consistant à :
o injecter dans l'ébauche, par le circuit de présoufflage, un fluide à une pression de présoufflage ;
o déplacer la tige d'étirage de sa position haute à sa position basse ;
une phase de soufflage comprenant une opération d'injection dans l'ébauche, par le circuit de soufflage, d'un fluide à une pression de soufflage supérieure à la pression de présoufflage, et
- une opération de freinage mécanique de la tige en position basse.
Ce procédé peut en outre comprendre une phase de dépressurisation du récipient, consécutive à la phase de soufflage, l'opération de freinage mécanique de la tige s'achevant dans ce cas simultanément à l'initiation de la phase de dépressurisation.
Le freinage mécanique de la tige est de préférence réalisée pendant au moins une partie de la phase de soufflage.
Par ailleurs, l'opération de freinage mécanique de la tige en position basse peut être initiée :
avant la fin de la phase de présoufflage,
- à la fin de la phase de présoufflage, ou
après l'initiation de la phase de soufflage. Le fond de moule peut être monté mobile par rapport à la paroi entre une position rétractée dans laquelle le fond de moule est écarté de la cavité, et une position déployée dans laquelle le fond de moule ferme la cavité ; dans ce cas, le procédé de fabrication peut comprendre une opération de boxage, qui consiste, à partir de la position rétractée du fond de moule, à le déplacer vers sa position déployée pendant au moins une partie de la phase de soufflage. Dans ce cas, le freinage de la tige peut être suffisant pour empêcher l'écartement de la tige du fond de moule, tout en permettant sa remontée sous la poussée du fond de moule.
Il est proposé, en deuxième lieu, une machine de fabrication de récipients à partir d'ébauches en matière plastique, qui comprend un poste de formage équipé :
d'un moule muni d'une paroi définissant une cavité à l'empreinte du récipient, s'étendant selon un axe principal, et d'un fond de moule fermant la cavité à une extrémité inférieure de la paroi ;
d'un dispositif d'injection comprenant un circuit de présoufflage muni d'une source de fluide à une pression de présoufflage et un circuit de soufflage muni d'une source de fluide à une pression de soufflage supérieure à la pression de présoufflage ;
d'une unité d'étirage comprenant un équipage mobile incluant une tige déplaçable axialement par rapport à la paroi, entre une position haute dans laquelle la tige s'étend hors de la cavité, et une position basse dans laquelle une extrémité distale de la tige est située au voisinage du fond de moule ;
d'une unité de contrôle programmée pour commander le déplacement de la tige de sa position haute à sa position basse et réciproquement, et pour commander l'injection successive, dans une ébauche placée dans le moule, de fluide du circuit de présoufflage et du circuit de soufflage ;
dans cette machine :
l'unité d'étirage comprend un frein mécanique commandé par l'unité de contrôle, muni d'un actionneur et d'un sabot solidaire de l'actionneur, mobile entre une position de libération dans laquelle le sabot est écarté de l'équipage mobile, et une position de freinage dans laquelle le sabot est en contact avec l'équipage mobile ;
l'unité de contrôle est programmée pour commander le déplacement du sabot vers sa position de freinage pendant l'injection, dans l'ébauche, de fluide du circuit de soufflage.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description d'un mode de réalisation, faite ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels :
la figure 1 est une vue en perspective, en coupe partielle, d'un poste de formage équipé d'une unité d'étirage, représenté avant l'initiation de l'étirage et du présoufflage ;
la figure 2 est une vue similaire à la figure 1, où le poste de formage est représenté pendant la phase de soufflage, en position basse de la tige, avec en médaillon un détail à échelle agrandie centré sur l'extrémité distale de la tige ;
la figure 3 est une vue de détail en coupe transversale du poste de formage, selon le plan de coupe lll-lll de la figure 2, montrant un frein mécanique de l'équipage mobile, muni d'un sabot qui se trouve ici dans une position de libération ;
- la figure 4 est une vue de détail en coupe selon l'encart IV de la figure 3, centrée sur une extrémité du sabot ;
la figure 5 est une vue similaire à la figure 4, montrant le sabot dans une position de freinage dans laquelle le sabot est appliqué contre une partie complémentaire de l'équipage mobile ;
- la figure 6 est un diagramme illustrant les variations de position de la tige d'étirage pendant un cycle de formage complet ; sur ce diagramme sont lettrées les différentes phases de formage du récipient et les phases d'alimentation ou de coupure de l'unité d'étirage.
Sur la figure 1 est représenté un poste 1 de formage d'un récipient
2 par étirage soufflage à partir d'une ébauche 3 en matière plastique, notamment en PET (polyéthylène téréphtalate). L'ébauche 3 peut être une préforme brute d'injection (comme dans l'exemple illustré) ou un récipient intermédiaire obtenu par une ou plusieurs opérations de préformage réalisée(s) sur une préforme brute. En pratique, le poste 1 de formage est monté, avec d'autres postes de formage semblables, sur un carrousel tournant d'une machine de formage.
Le poste 1 de formage est piloté de manière automatique par une unité 4 de contrôle comprenant au moins un contrôleur (par exemple du type API - acronyme d'Automate programmable industriel) équipé d'actionneurs.
Chaque poste 1 de formage comprend, en premier lieu, un moule 5 muni d'une paroi 6 définissant une cavité 7 à l'empreinte du récipient 2 à former, qui s'étend selon un axe 8 principal, et d'un fond 9 de moule muni d'une surface 10 supérieure à l'empreinte du fond du récipient 2 à former.
Le moule 5 est par exemple du type portefeuille et comprend deux demi-moules 5A, 5B articulés autour d'une charnière commune et qui s'ouvrent pour permettre, successivement, l'évacuation d'un récipient 2 formé et l'introduction d'une ébauche 3 préalablement chauffée dans une machine de conditionnement thermique placée en amont de la machine de formage.
Chaque poste 1 de formage comprend, en second lieu, un dispositif 11 d'injection comprenant une tuyère 12 définissant une chambre 13 d'injection. La tuyère 12 est montée à l'aplomb du moule 5 en étant mobile axialement par rapport à celui-ci entre une position désaccouplée dans laquelle la tuyère 12 est écartée du moule pour permettre à la fois l'introduction d'une ébauche 3 dans celui-ci et l'évacuation d'un récipient 2 formé, et une position accouplée (illustrée sur les figures 1 et 2) dans laquelle la tuyère 12 est appliquée de manière étanche contre le moule 5 autour de l'ébauche 3 pour assurer la mise en communication fluidique de la chambre 13 d'injection avec l'intérieur de l'ébauche 3.
Le dispositif 11 d'injection comprend par ailleurs un circuit 14 fluidique de présoufflage, qui relie fluidiquement la chambre 13 d'injection à une source 15 de fluide à une pression dite de présoufflage, par l'intermédiaire d'une électrovanne 16 de présoufflage pilotée par l'unité 4 de contrôle. En pratique, le fluide est un gaz, tel que de l'air. La pression de présoufflage est par exemple comprise entre 5 et 10 bars. Le dispositif 11 d'injection comprend en outre un circuit 17 fluidique de soufflage, qui relie fluidiquement la chambre 13 d'injection à une source 18 de fluide à une pression dite de soufflage, supérieure à la pression de présoufflage, par l'intermédiaire d'une électrovanne 19 de soufflage pilotée par l'unité 4 de contrôle. En pratique, le fluide est de l'air. La pression de soufflage est par exemple comprise entre 20 et 40 bars. Le dispositif 11 d'injection comprend, enfin, un circuit 20 de dégazage qui relie fluidiquement la chambre 13 d'injection à l'air libre, par l'intermédiaire d'une électrovanne 21 de mise à l'air pilotée par l'unité 4 de contrôle.
Chaque poste 1 de formage comprend, en troisième lieu, une unité 22 d'étirage équipée :
d'un bâti 23 fixé sur le carrousel de la machine de formage, et qui s'étend sensiblement à l'aplomb du moule 5 ; dans l'exemple illustré, le bâti présente en section horizontale une forme en U ; d'un équipage 24 mobile muni d'un chariot 25 et d'une tige 26 d'étirage, solidaire du chariot 25 par une extrémité 27 proximale, et destinée à maintenir le récipient 2 en cours de formage dans l'axe 8 du moule 5 par une extrémité 28 distale arrondie opposée à l'extrémité 27 proximale ;
d'un moteur 29 électrique accouplé à l'équipage 24 mobile pour en assurer, dans certaines conditions, le déplacement. Le moteur 29 électrique est relié à l'unité 4 de contrôle qui en assure la commande par alimentation en courant alternatif via un circuit 30 électrique.
Comme on le voit sur les figures 1 et 2, la tige 26 s'étend axialement au travers de la tuyère 12. Une étanchéité au fluide de la source 15 primaire et de la source 18 secondaire est réalisée entre la tige 26 et la tuyère 12, par exemple au moyen d'un joint dynamique porté par la tuyère 12 et en contact constant avec la tige 26, quelle que soit la position axiale de celle-ci.
Le moteur 29 est par exemple un moteur d'induction linéaire comprenant :
un stator 31 linéaire solidaire du bâti 23, alimenté en courant via le circuit 30 pour produire un champ magnétique qui se déplace linéairement sous la commande de l'unité 4 de contrôle, un rotor 32 linéaire solidaire du chariot 25, monté en regard du stator 31 et portant une série d'aimants permanents qui se déplacent en synchronisme avec le champ magnétique de celui-ci. Le chariot 25 (avec la tige 26) est ainsi monté mobile en translation par rapport au bâti 23 (et donc par rapport au moule 5) entre :
une position haute (figure 1) dans laquelle la tige 26 est complètement sortie du moule 5, au-delà même d'une ébauche 3 montée dans le moule 5 ;
- une position basse (figure 2) dans laquelle la tige 26 est reçue dans le moule 5, son extrémité 28 distale étant située à proximité du fond 9 de moule avec le récipient 2 formé (ou en cours de formage) pris en sandwich entre le fond 9 de moule et l'extrémité 28 distale de la tige 26.
Le guidage linéaire de l'équipage 24 mobile par rapport au bâti 23 est assuré au moyen d'un ou plusieurs étrier(s) 33 solidaire(s) du chariot 25 et qui coopère(nt) avec un ou plusieurs rail(s) 34 solidaire(s) du bâti 23. Ce guidage est suffisamment précis pour maintenir un entrefer 35 constant entre le stator 31 et le rotor 32.
Le poste 1 de formage comprend, en quatrième lieu, un frein 36 mécanique apte à immobiliser l'équipage 24 mobile par rapport au bâti 23 - et donc à immobiliser la tige 26 par rapport au moule 5 et au fond 9 de moule.
Selon un mode de réalisation illustré sur la figure 3, ce frein 36 comprend un sabot 37 monté mobile entre une position de freinage (figure 5) dans laquelle le sabot 37 est en contact plan avec une piste 38 solidaire de l'équipage 24 mobile (et plus précisément du chariot 25) pour générer, à l'interface entre le sabot 37 et la piste 38, des efforts de frottement qui s'opposent à leur mouvement mutuel, et une position de libération (figure 4) dans laquelle le sabot 37 est écarté de la piste 38.
Le frein 36 comprend un actionneur 39 configuré pour placer le sabot 37 dans l'une ou l'autre de ses positions sur commande de l'unité 4 de contrôle. Cet actionneur 39 peut être électrique mais, selon un mode préféré de réalisation illustré sur la figure 3, l'actionneur 39 est fluidique (hydraulique ou pneumatique). Plus précisément, dans l'exemple illustré, l'actionneur 39 se présente sous forme d'un vérin simple effet, qui comprend un cylindre 40 et une tige 41 sur laquelle est monté le sabot 37.
La tige 41 est solidaire d'un piston 42 monté coulissant dans le cylindre 40 entre une position de freinage correspondant à la position de freinage du sabot 37, et une position de libération (figure 3) correspondant à la position de libération du sabot 37.
Le cylindre 40 est fixé sur le bâti 23 (notamment par vissage), par exemple à l'extérieur celui-ci. Une ouverture 43 est alors ménagée dans le bâti 23 pour permettre le passage de la tige 41.
Le cylindre 40 est fermé par une paroi 44 avant et une paroi 45 arrière. La tige 41 traverse la paroi 44 avant de manière étanche, et définit avec celle-ci une chambre 46 dans laquelle un fluide sous pression peut être injecté. La chambre 46 est en communication fluidique, via une électrovanne 48 commandée par l'unité 4 de contrôle, avec une source 49 de fluide (par exemple d'air ou d'huile) sous pression. Dans l'exemple illustré, le fluide est de l'air, et l'électrovanne 48 est à trois voies : une première reliée à la source 49, une deuxième à la chambre 46 et la troisième à l'air libre.
Entre le piston 42 et la paroi 45 arrière est interposé au moins un ressort 47 de rappel fonctionnant ici en compression - dans le mode de réalisation illustré, le ressort 47 de rappel est double et comprend deux spires coaxiales, ce qui accroît sa raideur ainsi que l'effort de compression qu'il exerce sur le piston 42. En l'absence de pression dans la chambre 46 (c'est-à-dire lorsque l'unité 4 de contrôle place, via l'électrovanne 48, la chambre 46 à l'air libre), le ressort 47 de rappel place le piston 42 (et donc le sabot 37) dans sa position de freinage. A l'inverse, l'injection du fluide dans la chambre 46, commandée par l'unité 4 de contrôle via l'électrovanne 48, provoque le passage du piston 42 (et donc du sabot 37) vers sa position de libération, à encontre de l'effort de rappel exercé par le ressort 47.
La piste 38 de freinage peut se présenter sous forme d'une pièce rapportée intégrée à l'équipage 24 mobile en étant fixée sur le chariot 25. Selon un mode de réalisation illustré sur les figures 3, 4 et 5, la piste 38 présente une forme en T, avec une âme 50 par laquelle la piste 38 est fixée sur le chariot 25 et une plaque 51 qui s'étend transversalement par rapport à l'âme 50. Le sabot 37 présente une face 52 d'extrémité qui, en position de freinage, vient en appui contre la plaque 51 pour exercer contre celle-ci un effort de friction.
S'agissant des matériaux, le sabot 37 peut, à la manière d'une garniture de frein à disque, être réalisé dans un matériau composite comprenant une matrice organique chargée de fibres, notamment de verre ou de carbone, ou encore dans une céramique. La piste 38 peut quant à elle, à la manière d'un disque de frein, être réalisée en acier, en fonte, en composite à fibres de carbone, ou encore dans une céramique.
La fabrication d'un récipient 2 à partir d'une ébauche 3 (notamment une préforme) comprend d'abord une phase préliminaire d"introduction de l'ébauche 3 dans le moule, conduite en position d'abord ouverte puis fermée du moule, et en position haute de la tige 26 (figure 1).
Il est prévu ensuite une phase 100 de présoufflage de l'ébauche 3, qui comprend les opérations consistant à :
o injecter dans l'ébauche 3 le fluide à la pression de présoufflage ; à cet effet, l'unité 4 de contrôle commande l'ouverture de l'électrovanne 16 de présoufflage pour mettre en communication fluidique la source 15 de fluide à la pression de présoufflage avec la chambre 13 d'injection (et donc avec l'ébauche 3) ;
o déplacer la tige 26 d'étirage de sa position haute à sa position basse (figure 2) au cours d'une phase 110 dite de descente de la tige 26 ; à cet effet, l'unité 4 de contrôle commande l'alimentation en courant du moteur 29.
Le présoufflage provoque le gonflement de l'ébauche 3 jusqu'à venir en contact seulement partiel avec la paroi 6 et le fond 9 de moule, la pression de présoufflage n'étant pas suffisante pour plaquer complètement l'ébauche 3 contre la paroi 6. En d'autres termes, la prise d'empreinte est insuffisante.
On note R la résultante (flèche blanche dans le médaillon de détail de la figure 2) des efforts résistants dus à la pression (flèches noires dans le médaillon de détail de la figure 2) qui s'exercent à l'extrémité 28 distale de la tige 26, et éventuellement sur tout épaulement (ou étagement) que celle-ci pourrait présenter et qui s'étendrait dans l'ébauche 3 en cours de formage. Comme on le voit sur la figure 6, si la phase 100 de présoufflage et la phase 110 de descente de la tige 26 se chevauchent, leurs débuts et leurs fins respectives ne coïncident pas nécessairement. En particulier, la phase 110 de descente de la tige 26 est avantageusement initiée avant la phase 100 de présoufflage, celle-ci étant initiée lorsque l'extrémité 28 distale de la tige 26 atteint (de manière estimée) le fond de l'ébauche 3, à défaut de quoi un désaxement de l'ébauche 3 pourrait se produire. Pendant la phase 110 de descente de la tige 26, le frein 36 demeure en position de libération.
II est prévu ensuite une phase 200 de soufflage de l'ébauche 3, qui comprend les opérations consistant à :
o injecter dans l'ébauche 3 le fluide à la pression de soufflage ; à cet effet, l'unité 4 de contrôle commande la fermeture de l'électrovanne 16 de présoufflage et l'ouverture de l'électrovanne 19 de soufflage pour mettre en communication fluidique la source
18 de fluide à la pression de soufflage avec la chambre 13 d'injection (et donc avec l'ébauche 3) ;
o immobiliser la tige 26 d'étirage dans sa position basse (figure 2) au cours d'une phase 210 dite de blocage de la tige 26, pour maintenir, au centre du fond du récipient 2, la matière pincée entre la tige 26 et le fond 9 de moule, afin d'éviter tout glissement de la matière sous l'effet de la pression de soufflage.
Le soufflage plaque de manière intime la matière de l'ébauche 3 contre la paroi 6 du moule 5 et contre le fond 9 de moule, et réalise ainsi la prise d'empreinte du récipient 2.
L'électrovanne 19 de soufflage est maintenue ouverte pendant une durée prédéterminée (de quelques dixièmes de secondes en pratique) pendant laquelle la matière subit au contact de la paroi 6 un refroidissement (ou au contraire un recuit, selon que la paroi 6 est refroidie ou chauffée) qui tend à la figer et pérennise ainsi la forme du récipient 2.
Lorsque la tige 26 parvient au contact du fond 9 de moule (par l'intermédiaire de la matière du récipient 2 qui se trouve pincée entre eux), ce que l'unité 4 de contrôle peut détecter ou estimer, celle-ci, programmée à cet effet, commande l'arrêt de l'alimentation en courant du moteur 29 pour éviter toute surchauffe de celle-ci. C'est pourquoi il est prévu une opération de freinage mécanique de la tige 26 en position basse. Ce freinage mécanique est réalisé, sur commande de l'unité 4 de contrôle programmée à cet effet, par activation du frein 36, c'est-à- dire par alimentation en fluide (en provenance de la source 49) de la chambre 46 de l'actionneur 39 via l'électrovanne 48, ce qui provoque le passage du sabot 37 en position de freinage. La force de frottement générée sur le sabot 37 par le contact avec la piste 38 de freinage compense la résultante R et suffit à assurer l'immobilisation de la tige 26 pendant le soufflage.
L'activation du frein 36 initie la phase 210 de blocage de la tige 26. Selon un mode de réalisation, l'initiation de la phase 210 de blocage coïncide avec l'initiation de la phase 200 de soufflage. Cependant, l'initiation de la phase 210 de blocage de la tige 26 et l'initiation de la phase 200 de soufflage ne coïncident pas nécessairement, car le contact de la tige 26 avec le fond 9 de moule peut intervenir plus tôt ou, comme illustré sur la figure 6, plus tard que la fin de la phase 100 de présoufflage.
Dans ce dernier cas, et comme illustré sur la figure 6, l'initiation de la phase 200 de soufflage (c'est-à-dire la commande d'ouverture de l'électrovanne 19 de soufflage) précède alors l'initiation de la phase 210 de blocage de la tige 26 en position basse. Compte tenu du temps de réponse des électrovannes (et en particulier de l'électrovanne 19 de soufflage), et du temps (quelques centièmes de secondes) nécessaire à établissement de la pression de soufflage dans l'ébauche 3, le retard du début de la phase 210 de blocage de la tige 26 par rapport au début de la phase 200 de soufflage n'est qu'apparent. La course du sabot 37 étant faible, son passage de sa position de libération à sa position de freinage est extrêmement bref (de l'ordre du centième de seconde), de sorte qu'en pratique, l'immobilisation effective de la tige 26 en position basse est réalisée avant que la pression dans l'ébauche 3 n'ait atteint la pression de soufflage. En d'autres termes, la résultante R des efforts n'atteint jamais une valeur suffisante pour lever la tige 26 de sa position basse.
En variante, l'initiation de la phase 200 de présoufflage peut être postérieure à l'initiation de la phase 210 de blocage de la tige 26, lorsque celle-ci atteint le fond 9 de moule avant la fin de la phase 100 de présoufflage. On observera qu'en l'absence de freinage mécanique de la tige 26 pendant le soufflage, il serait nécessaire de maintenir une pleine alimentation électrique du stator 31 pendant le soufflage, ce qui provoquerait une surchauffe rapide du stator 31, le rotor 32 demeurant bloqué en position par la butée de la tige 26 contre le fond 9 de moule
Il est cependant envisageable, pendant la phase 210 de blocage, de conserver une alimentation électrique partielle du stator 31 pour ajouter à l'effort mécanique exercé par le frein 36 sur la tige 26 une composante électromagnétique (sans toutefois qu'il en résulte une surchauffe du stator 31 ).
La phase 210 de blocage de la tige 26 s'étend pendant au moins une partie de la phase 200 de soufflage. Dans l'exemple illustré sur la figure 6, la phase 210 de blocage se termine en même temps que la phase 200 de soufflage, l'unité 4 de contrôle commandant simultanément (en tenant compte des temps de réponse) le basculement du frein 36 vers sa position de libération et la fermeture de l'électrovanne 19 de soufflage.
En variante, la phase 210 de blocage peut se terminer avant la fin de la phase 200 de soufflage. Dans ce cas, l'unité 4 de contrôle commande de manière anticipée le basculement du frein 36 vers sa position de libération et l'alimentation électrique du stator 31 pour faire remonter la tige 26. Comme la résultante R contribue à faire remonter la tige, il n'est cependant pas nécessaire d'alimenter pleinement le stator 31, ce qui permet d'économiser l'énergie électrique consommée par l'unité 22 d'étirage.
L'immobilisation de la tige 26 peut être maintenue tant que la pression dans l'ébauche 3 (puis le récipient 2) est égale à la pression de soufflage.
Selon un mode particulier de réalisation, le fond 9 de moule est monté mobile par rapport à la paroi entre une position rétractée dans laquelle le fond 9 de moule est écarté de la cavité 7, et une position déployée dans laquelle le fond 9 de moule ferme la cavité 7, pour permettre, pendant au moins une partie de la phase de soufflage, une opération de boxage consistant, à partir de la position rétractée du fond 9 de moule, à le déplacer vers sa position déployée pour conférer à la matière du fond 9 un étirage supplémentaire destiné à accroître sa résistance mécanique. Dans ce cas, le freinage de la tige 26 est dosé de manière à être suffisant pour empêcher l'écartement de la tige 26 du fond 9 de moule, tout en permettant la remontée de la tige 26 sous la poussée du fond 9 de moule au cours du boxage.
La phase 200 de soufflage est suivie d'une phase 300 de dépressurisation, qui comprend les opérations consistant à :
o mettre à l'air libre le récipient 2 ; à cet effet, l'unité 4 de contrôle commande la fermeture de l'électrovanne 19 de soufflage et l'ouverture de l'électrovanne 21 de mise à l'air ;
o le cas échéant, effectuer un balayage du récipient 2 par injection (simultanée à la mise à l'air) de fluide dans le récipient 2 par la tige 26, munie à cet effet de trous débouchant latéralement (c'est- à-dire perpendiculairement à l'axe 8 principal). Dans ce cas, le dispositif 11 d'injection comprend un circuit de balayage incluant une source de fluide à une pression de balayage égale ou inférieure à la pression de soufflage et supérieure à la pression de présoufflage, et une électrovanne commandée par l'unité 4 de contrôle pour mettre la source de fluide de balayage en communication avec la tige 26 (et donc le récipient 2) ;
o déplacer la tige 26 d'étirage depuis sa position basse vers sa position haute lors d'une phase 310 de remontée de la tige 26 pour permettre l'évacuation du récipient 2 du moule 5 après l'ouverture de celui-ci.
Si la mise à l'air est prévue seule, on la dénomme dégazage et la pression dans le récipient 2 atteint rapidement la pression atmosphérique par équilibrage des pressions. Dans ce cas, comme illustré sur la figure 6, la remontée de la tige 26 peut être initiée en même temps que le dégazage. Si un balayage est prévu, il est réalisé pendant une durée prédéterminée (de quelques centièmes de secondes) avant d'être interrompu. Dans ce cas, la remontée de la tige 26 est retardée pour permettre le balayage, puis initiée à l'interruption de celui-ci. La mise à l'air est ensuite maintenue pour réaliser un dégazage final du récipient 2.
Pour procéder à l'évacuation du récipient 2, l'unité 4 de contrôle commande la remontée de la tuyère 12 et l'ouverture du moule 5, ainsi que la fermeture de l'électrovanne 21 de mise à l'air. Le récipient 2 est évacué et le cycle peut recommencer.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'un récipient (2) à partir d'une ébauche (3) en matière plastique, dans un poste (1) de formage équipé :
d'un moule (5) muni d'une paroi (6) définissant une cavité (7) à l'empreinte du récipient (2), s'étendant selon un axe (8) principal, et d'un fond (9) de moule fermant la cavité (7) à une extrémité inférieure de la paroi (6) ;
- d'un dispositif (11) d'injection comprenant un circuit (14) de présoufflage muni d'une source (15) de fluide à une pression de présoufflage et un circuit (17) de soufflage muni d'une source (18) de fluide à une pression de soufflage supérieure à la pression de présoufflage ;
- d'une unité (22) d'étirage comprenant un équipage (24) mobile incluant une tige (26) déplaçable axialement par rapport à la paroi (6), entre une position haute dans laquelle la tige (26) s'étend hors de la cavité (7), et une position basse dans laquelle une extrémité (28) distale de la tige (26) est située au voisinage du fond (9) de moule ;
ce procédé comprenant successivement :
une phase d'introduction de l'ébauche (3) dans le moule (5), conduite dans la position haute de la tige (26) ;
une phase (100) de présoufflage comprenant les opérations consistant à :
o injecter dans l'ébauche (3), par le circuit (14) de présoufflage, un fluide à une pression de présoufflage ;
o déplacer la tige (26) d'étirage de sa position haute à sa position basse ;
- une phase (200) de soufflage comprenant une opération d'injection dans l'ébauche (3), par le circuit (17) de soufflage, d'un fluide à une pression de soufflage supérieure à la pression de présoufflage ;
ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend, une opération de freinage mécanique de la tige (26) en position basse.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'opération de freinage mécanique de la tige (26) est réalisée pendant au moins une partie de la phase (200) de soufflage.
3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'opération de freinage mécanique de la tige (26) est initiée avant la fin de la phase (100) de présoufflage.
4. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'opération de freinage mécanique de la tige (26) est initiée à la fin de la phase (100) de présoufflage.
5. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'opération de freinage mécanique de la tige (26) est initiée après l'initiation de la phase (200) de soufflage.
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une phase de dépressurisation du récipient (2), consécutive à la phase de soufflage, et en ce que l'opération de freinage mécanique de la tige (26) s'achève simultanément à l'initiation de la phase de dépressurisation.
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, le fond (9) de moule étant monté mobile par rapport à la paroi (6) entre une position rétractée dans laquelle le fond de moule est écarté de la cavité (7) et une position déployée dans laquelle le fond (9) de moule ferme la cavité, le procédé comprend une opération de déplacement du fond (9) de moule de sa position rétractée vers sa position déployée pendant au moins une partie de la phase (200) de soufflage.
8. Machine de fabrication de récipients (2) à partir d'ébauches (3) en matière plastique, qui comprend un poste (1) de formage équipé : d'un moule (5) muni d'une paroi (6) définissant une cavité (7) à l'empreinte du récipient (2), s'étendant selon un axe (8) principal, et d'un fond (9) de moule fermant la cavité (7) à une extrémité inférieure de la paroi (6) ;
d'un dispositif (11) d'injection comprenant un circuit (14) de présoufflage muni d'une source (15) de fluide à une pression de présoufflage et un circuit (17) de soufflage muni d'une source (18) de fluide à une pression de soufflage supérieure à la pression de présoufflage ; d'une unité (22) d'étirage comprenant un équipage (24) mobile incluant une tige (26) déplaçable axialement par rapport à la paroi (6), entre une position haute dans laquelle la tige (26) s'étend hors de la cavité (7), et une position basse dans laquelle une extrémité (28) distale de la tige (26) est située au voisinage du fond (9) de moule ;
d'une unité (4) de contrôle programmée pour commander le déplacement de la tige (26) de sa position haute à sa position basse et réciproquement, et pour commander l'injection successive, dans une ébauche (3) placée dans le moule (5), de fluide du circuit de présoufflage et du circuit de soufflage ;
caractérisé en ce que :
l'unité (22) d'étirage comprend un frein (36) mécanique commandé par l'unité (4) de contrôle, muni d'un actionneur (39) et d'un sabot (37) solidaire de l'actionneur (39), mobile entre une position de libération dans laquelle le sabot (37) est écarté de l'équipage (24) mobile, et une position de freinage dans laquelle le sabot (37) est en contact avec l'équipage (24) mobile ;
l'unité (4) de contrôle est programmée pour commander le déplacement du sabot (37) vers sa position de freinage pendant l'injection, dans l'ébauche (3), de fluide du circuit (17) de soufflage.
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