FR2483315A1

FR2483315A1 - Article tubulaire et procede et dispositif pour sa fabrication

Info

Publication number: FR2483315A1
Application number: FR8110525A
Authority: FR
Inventors: Kjell Mosvoll Jakobsen; Claes Torsten Nilsson; Lars Gosta Larson
Original assignee: PLM AB
Current assignee: Rexam AB
Priority date: 1980-05-29
Filing date: 1981-05-27
Publication date: 1981-12-04
Also published as: US4405546A; JPH0240486B2; GB2092943A; IT1144570B; IE811193L; ATA241081A; IT8167709A0; HK45688A; SE451309B; CA1167616A; US4416927A; GB2076734A; DE3121525C2; GB2092943B; FI811617L; MX159145A; JPH0124056B2; ES503115A0; FI74653C; GB2137553A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN ARTICLE TUBULAIRE, AINSI QU'UN PROCEDE ET UN DISPOSITIF POUR SA FABRICATION. DANS LA PAROI D'UNE EBAUCHE TUBULAIRE DE MATIERE THERMOPLASTIQUE EST FORMEE UNE RAINURE PERIPHERIQUE 12 EN APPLIQUANT SIMULTANEMENT UNE PRESSION CONTRE LA PAROI DE L'EBAUCHE, ET DES FORCES D'ETIRAGE AXIALES. DANS LE FOND DE LA RAINURE 12, LA MATIERE 15 EST ETIREE POUR COMMENCER A S'ECOULER A UNE TEMPERATURE CONVENABLE CHOISIE, ET L'EBAUCHE EST EN MEME TEMPS ALLONGEE. L'INVENTION S'APPLIQUE A LA FABRICATION D'ARTICLES EN MATIERE THERMOPLASTIQUE DU TYPE POLYESTER OU POLYAMIDE.

Description

CAS 5 L'invention concerne un article tubulaire

fait de poly(téréphtalate d'éthylène) ou d'une ma-

tière semblable, comprenant une paroi-constituée de matière principalement amorphe, avec une rainure périphérique dans la paroi de l'article, arrangée de telle façon que l'épaisseur de la matière au fond de la rainure soit réduite par rapport à celle

du reste de la paroi.

La demande de brevet suédois No. SE 8004003-3 explique comment une ébauche tubulaire faite de

poly(téréphtalate d'éthylène) ou d'une matière sem-

blable peut être transformée en un objet constitué

en tout ou en partie de matière orientée monoaxia-

lement. Pendant la transformation, les zones de transition entre la matière amorphe et la matière orientée sont déplacées dans la direction axiale de l'ébauche à l'aide de dispositifs mécaniques de mise

en forme comprenant des anneaux d'étirage qui entou-

rent l'ébauche et qui agissent pendant la transforma-

tion en coopération avec un mandrin introduit dans l'ébauche. Dans une version en variante de l'invention décrite dans la demande de brevet précitée, la

transformation commence à partir d'une rainure ini-

tiale ou d'amorce dans la paroi de l'ébauche. Une ébauche dans laquelle une rainure initiale a été faite sera appelée ci-après un article.Un article est donc un produit intermédiaire formé pendant la

transformation de l'ébauche en un objet.

La demande de brevet précitée dit que la

rainure initiale est formée en appliquant une pres-

sion extérieure à l'aide de dispositifs mécaniques, à la matière amorphe de l'ébauche dans la région o la rainure doit être formée, tout en appliquant en même temps des forces d'étirage dans la direction axiale, qui affectent la matière dans cette même

région. Le dispositif mécanique réduit progressi-

vement l'épaisseur de la matière dans la région précitée, ce qui signifie que la force d'étirage axiale par unité d'aire de surface en section transversale augmente dans une section transversale considérée à travers la région o l'épaisseur de la matière doit être réduite. Les forces d'étirage axiales sont adaptées aux propriétés de la matière de façon telle que celle-ci cède ou atteint sa limite élastique dans la matière au fond de la rainure lorsque l'étape finale de formation de la rainure commence. Au surplus, la transformation de l'ébauche a lieu à une température proche de la température de transition vitreuse de l'ébauche

(appelée ci-après Tg) ou en dessous de cette tempé-

rature. En règle générale, la température de l'ébau-

che est considérablement inférieure à la température

Tg et elle doit être de préférence à la tempéra-

ture des locaux lorsque la formation de la rainure

commence, Manifestement, le travail mécanique exé-

cuté à propos de la transformation suppose une augmentation de la température de la matière,qui,

à son tour, affecte la tendance de la matière à cé-

der au-delà de sa limite élastique.

La présente description expose (a) un procé-

dé de transformation d'une ébauche en un article

et (b) un dispositif utilisé pour former la rainure.

La rainure dans l'article comprend la ré-

gion initiale pour l'orientation axiale subséquente de la matière essentiellement amorphe de l'article et pour l'allongement axial de cette matière pour former l'objet.L'épaisseur de la matière au fond de la rainure, après que la rainure ait été formée correspond étroitement à l'épaisseur qu'acquerront les parties, orientées axialement, de l'objet. Une condition préalable pour assurer cette épaisseur

de paroi de la matière lorsque l'article est trans-

formé en un objet, est ainsi que les positions initiales des anneaux d'étirage soient telles que

lorsqu'ils sont déplacés dans la direction axiale.

de l'article, ils assurent la réduction de matière

nécessaire et ainsi l'épaisseur correcte de la ma-

tière de l'objet. Dans une version préférée de

l'invention, ceci est réalisé en faisant que l'in-

térieur du fond de la rainure soit largement en re-

gard de l'intérieur de la matière amorphe adja-

cente, en faisant ainsi qu'il soit possible, de manière certaine, que les anneaux d'étirage prennent

les positions initiales précitées.

Dans une autre variante de l'invention, la

formation finale de la rainure est réalisée en fai-

sant que les anneaux d'étirage, lorsqu'ils sont placés dans les positions initiales, assurent le mouvement de la matière dans le fond de la rainure vers l'axe de l'objet, ce qui est nécessaire pour obtenir la position de la paroi de la matière,

établie comme dit dans le paragraphe précédent.

L'application de l'invention fournit un ar-

ticle pourvu d'une rainure périphérique arrangée de telle façon que l'épaisseur de la matière dans le fond de la rainure soit réduite par rapport à l'épaisseur des parois adjacentes. L'épaisseur de paroi dans le fond de la rainure doit correspondre ainsi à l'épaisseur qu'une feuille ou un panneau, fait de la même matière amorphe que celle qui est adjacente à la rainure et ayant une épaisseur qui correspond à l'épaisseur de la matière de l'article près de la rainure, obtient lorsque la feuille est étirée monoaxialement jusqu'à s'écouler, à une température qui correspond à la température de la matière au fond de la rainure immédiatement avant la phase finale de formation de la rainure. La matière de la paroi au fond de la rainure a un degré de cristallisation de l'ordre de 10 à 30 %,

de préférence de l'ordre de 10 à 17 %.

Un article ayant une région de matière au fond de la rainure, avec une orientation et parfois une cristallisation thermique supplémentaire qui provoque une cristallisation générale dans la mesure mentionnée dans leparagraphe précédent,

convient bien pour la transformation en un objet.

Une réduction de l'épaisseur de la paroi des parties de l'article adjacentes à la rainure se poursuit en raison du fait que cette matière est amenée à s'écouler, et on obtient une région ayant une épaisseur de matière réduite, consistant

en la région initiale formée par le fond de la rai-

nure et en les régions voisines qui ont une épais-

seur de matière réduite. La région de la matière

ainsi constituée forme, parfois après une cris-

tallisation thermique supplémentaire, une région de matière essentiellement uniforme tant du point de vue mécanique que du point de vue thermique. En ce qui concerne la production d'une bouteille, par

exemple, on peut permettre à cette région de la ma-

tière de former le col et le goulot de la bouteille,

en permettant ainsi d'avoir une bouteille de carac-

téristiques bien meilleures en ce qui concerne la

résistance mécanique et la résistance à la tempéra-

ture. Au surplus, l'épaisseur de la matière dans le col et dans le goulot de la bouteille est réduite

par rapport à ce qui serait possible avec les pro-

cédés et les dispositifs que l'on connait jus-

qu'à présent.

Un avantage particulier de la rainure est

qu'elle rend possible d'avoir des régions de ma-

tière d'épaisseur réduite, arrangées symétriquement autour de la rainure. Ceci est important parce que cela permet à l'article d'être utilisé dans des

applications demandant la formation de deux ré-

cipients,tels que des bouteilles,disposés en opposition l'un par rapport à l'autre et produits

en une ou plusieurs opérations.

Dans une-version de l'invention, la réduction

successive de l'épaisseur de la matière est réali-

sée par un certains nombre de galets ou rouleaux,

bien qu'un seul galet ou rouleau soit utilisé dans.

certaines applications. Lorsque la rainure est formée, le galet ou les galets est (sont) déplacé(s) autour

de la périphérie de l'ébauche, tandis que la dis-

tance à l'axe de l'ébauche est réduite graduellement, et tandis que la matière qui vient en contact avec

le galet ou les galets est exposée aux forces d'é-

tirage précitées.

Dans une version préférée de l'invention, on utilise trois galets et ils sont mis en contact avec la paroi de l'ébauche en ordre successif et ils sont ensuite déplacés progressivement vers l'axe de l'ébauche tandis que la rainure se forme. Le galet qui vient d'abord en contact avec la paroi de l'ébauche et qui commence à former la rainure a une surface de contact relativement étroite. Il

est suivi par le second galet qui approfondit en-

core la rainure et qui l'élargit tout en réduisant simultanément l'épaisseur de la matière dans le fond de la rainure, à une valeur qui permet aux forces d'étirage par unité de surface de réaliser l'écoulement précité de la matière. Ceci assure 355 un étirage relativement symétrique de la matière tandis qu'elle est en même temps amincie et, en conséquence, la surface intérieure de la paroi de

la matière au fond de la rainure est amenée à s'é-

carter légèrement de l'axe de l'ébauche. Le troi-

sième galet sert comme galet de mise en forme, qui déplace la paroi de la matière jusqu'à une position dans laquelle sa surface intérieure est largement en regard des surfaces intérieures des parties

voisines de la matière.

Dans une version constituant une variante de l'invention, les galets sont remplacés par un dispositif de mise en forme étendu, ayant un bord

contre lequel l'ébauche roule tandis que la dis-

tance du bord à l'axe de l'ébauche est réduite. De préférence, le dispositif se termine par une partie ayant un bord avec une largeur, une longueur et une position qui, à cause du mouvement relatif par rapport à l'ébauche, affectera la matière dans le fond de la rainure, en gros de la même façon que cela a été dit précédemment à propos du troisième galet mentionné dans le paragraphe précédent. Le

dispositif de mise en forme étendu sera de préfé-

rence, en gros, circulaire et conçu de telle façon que le bord conformateur se trouve à l'intérieur de l'anneau. Ceci simplifie la commande, le guidage et le mouvement de l'ébauche et simplifie également son mouvement par rapport au dispositif de mise en forme. Pendant la formation de la rainure, on

prévoit ordinairement un mandrin central à l'inté-

rieur de l'ébauche. Le mandrin comporte une partie centrale qui sert comme support pour la paroi de l'ébauche dans la région o la rainure doit être formée. Aux deux extrémités de l'ébauche, le mandrin est également muni de sections qui servent également de supports pour la paroi de l'ébauche pour empêcher l'ébauche d'être déformée par les dispositifs de fixation qui saisissent l'ébauche, en association avec l'application des forces d'extension précitées ,utilisées pour former la rainure.Les dispositifs de fixation sont également nécessaires pour assurer

un guidage sûr de l'ébauche par rapport au dis-

positif de mise en forme,ou par rapport aux disposi-

tifs de mise en forme, tandis que la rainure est for-

mée.

L'invention est spécialement destinée à être utilisée pour la production d'articles faits de'

matière thermoplastique du type polyester ou poly-

amide. Un exemple d'une telle matière est le poly (téréphtalate d'éthylène).D'autres exemples sont fournis par le polyhexaméthylèneadipamide, la polycaprolactame, le polyhexaméthylène-sébaçamide,

le polyéthylène-2,6 et 1,5- naphtalate, le poly-

tétraméthylène-1,2-dioxybenzoate et les copolymères de l'éthylènetéréphtalate, de l'éthylène-isophtalate

et d'autres polymères analogues.

La description de l'invention se rapporte,

pour la plus grande partie, au poly(téréphtalate

d'éthylène), appelé souvent dans la suite PET.

Cependant, l'invention n'est pas limitée à l'emploi de cette matière ou à l'emploi de toute autre des matières mentionnées ci- avant. Elle

s'applique aussi bien à d'autres matières thermo-

plastiques.

Les pourcentages de cristallisation men-

tionnés précédemment à propos du PET et qui seront mentionnés à nouveau à propos du PET, se rapportent à la théorie exposée dans la publication intitulée

Die Makromolekulare Chemie'' 176, 2459-2465 (1975).

L'invention sera décrite ci-après avec plus de détails en se référant aux dessins joints au présentmémoire. Sur ces dessins: - les figures la à Id représentent le cycle général utilisé pour former un article à partir d'une ébauche tubulaire; - les figures 2a, 2b représentent un détail de la mise en forme finale de la rainure dans l'article; - la figure 3 montre une vue en perspective d'une version de l'invention; - la figure 4 montre une vue en perspective d'une version en variante de l'invention; - la figure 5 montre une coupe transversale et une coupe axiale, montrant des détails de la version de l'invention montrée à la figure 3,

et en particulier l'arrangement des galets con-

formateurs; et - la figure 6 représente une coupe axiale montrant des détails d'un dispositif de fixation et d'un dispositif d'étirage utilisés dans l'une ou l'autre des versions de l'invention montrées

aux figures 3 et 4.

Les figures la à Id représentent les prin-

cipes de l'invention, comme exposé ci-après. Une ébauche 10 constituée essentiellement de matière amorphe est pourvue d'une rainure périphérique 12

au cours d'un cycle de mise en forme, appelé par-

fois cycle de transformation, dans lequel un certain nombre de galets de mise en forme, 31 à 33, sont, amenés successivement à porter contre l'ébauche et, en même temps, déplacés périphériquement autour

de l'ébauche et également vers l'axe de l'ébauche.

Le numéro de référence 17 désigne une ébauche dans lagtuelle la formation de la rainure a commencé. Le

numéro de référence 18 désigne une ébauche dans la-

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quelle la matière dans le fond de la rainure, a cédé, c'est-à-dire a commencé à s'écouler. Le numéro de référence 19 désigne un article réalisé à partir de l'ébauche 10, dans lequel la rainure 12 a obtenu sa forme finale. La lettre b à l'ectrémité inférieure droite de la figure Id désigne la moitié de l'allongement de l'ébauche qui se produit

pendant sa transformation en l'article 19.

Un mandrin 20 est prévu à l'intérieur de l'ébauche et il comporte une partie centrale 22 et

des parties extérieures 21a9 21b. Le mandrin a éga-

lement un axe 23 le long duquel les parties extérieu-

res du mandrin peuvent être déplacées. Des ressorts (non montrés sur les dessins)tendent à maintenir les parties extérieures du mandrin 21 dans les positions montrées à la figure la. Au surplus, des dispositifs de fixation 34a, 34b sont arrangés de

façon à maintenir les parties extérieures de l'ébau-

che en les serrant entre le dispositif de fixation et les parties extérieures du mandrin, 21a,21b. Les dispositifs de fixation sont également arrangés de façon à pouvoir être déplacés en direction axiale

de l'ébauche, tout en maintenant en même temps l'é-

bauche fermement à l'aide de l'arrangement de pinçage décrit précédemment. Ce mouvement est indiqué par la flèche H qui indique également les directions des forces d'étirage axiales qui sont appliquées à

la matière en passant par les dispositifs de fixation.

Dans l'application de l'invention, -60 l'ébauche 10 est enfilée sur le mandrin jusqu'à ce

qu'elle frappe une surface d'arrêt 35 sur le dis-

positif de fixation 34a. Ceci assure un positionne-

ment axial correct de l'ébauche sur le mandrin. Les dispositifs de fixation saisissent les extrémités de ltébauche,après quoi les dispositifs de fixation subissent l'action d'un dispositif d'entraînement

pour créer des forces d'étirage en direction axiale.

Les galets 31 à 33 sont alors amenés à porter successivement sur la paroi de l'ébauche et ils sont déplacés autour de la périphérie de lté-

bauche tout en étant en même temps déplacés pro-

gressivement vers l'axe de l'ébauche. Le galet 31 qui vient en contact avec l'ébauche le premier et qui commence à former la rainure a une surface de contact relativement étroite. Il est suivi par un galet 32 qui est amené en contact avec la matière de façon à élargir et à approfondir la rainure étroite formée par le premier galet. Le second galet approfondit la rainure tout en réduisant simultanément l'épaisseur de la matière dans le fond de la rainure à une valeur qui permet aux forces d'étirage appliquées à la matière 15 dans le fond

de la rainure, de provoquer l'écoulement de la ma-

tière. La matière est ainsi amincie tandis que sa surface intérieure se déplace simultanément en s'écartant légèrement de la partie centrale du mandrin 22. Le troisième galet 33 qui a une forme adaptée à la forme finale désirée pour la rainure que l'on veut former, déplace alors la matière 15 dans le fond de la rainure pour l'amener en contact avec la partie centrale du mandrin 22, après quoi la surface intérieure de la matière 15 dans le fond de

la rainure prend une position qui est largement en re-

gard des surfaces adjacentes intérieures de l'arti-

cle qui est formé, 19. Lorsque la formation de la rainure commence, la matière est à une température considérablement inférieure à la température de

transition vitreuse (Tg).

Les figures 2a, 2b montrent une représentation agrandie, détaillée de la phase finale de formation de la rainure. En plus des numéros de référence et des lettres utilisées aux figures la à id, l'épaisseur originelle de la paroi de la matière est indiquée par la lettre a et l'épaisseur de la matière dans le fond de la rainure est désignée

par la lettre d.

La figure 3 montre une forme de réalisa-

tion d'un dispositif utilisé pour l'application de l'invention, dans lequel les galets de mise en forme

sont utilisés comme dispositifs de mise en forme.

Un bàti 40 est arrangé avec un arbre central d'en-

trainement 41 sur lequel sont attachés un certain nombre de supports de maintien 43a à 43d. Un moteur d'avancement pas à pas 42 sert de dispositif d'entralnement pour l'arbre d'entraînement central et déplace les postes de transformation vers les positions indiquées par I à IV sur la figure. Les dispositifs de maintien soutiennent les dispositifs qui constituent les postes de transformation dans

lesquels l'ébauche est transformée en un article.

Dans cette représentation,et également à-la figure 4, les dispositifs utilisés aux postes de transformation sont désignés par des numéros de référence auxquels

les lettres a,b,c et d ont été adjointes pour indi-

quer que le dispositif en question appartient à

un poste de transformation particulier.

Un arbre support 44 est attaché à chaque dispositif de maintien et soutient un premier dispositif de fixation 67 qui, dans les positions

I et IV, est déplacé par le dispositif d'entraîne-

ment 72 jusqu'à l'extrémité exposée de l'arbre support 44. Un autre dispositif d'entraînement 74 est relié par le levier 78 à ce premier dispositif

de fixation 67 pour fixer une extrémité de l'ébau-

che 10 qui doit être transformée en article 19. Un second dispositif de fixation est contenu dans le

dispositif de maintien 43.Un autre dispositif d'en-

traînement 75 est relié par un levier 79 pour fixer l'autre extrémité de l'ébauche. Un premier et un second manchon de pression 97, 98sont prévus entre les deux dispositifs de fixation de telle façon qu'ils encadrent un manchon 56 qui contient les galets de mise en forme 31 à 33. La figure montre également un dispositif d'entraînement 46 qui,

par l'intermédiaire de leviers 47, assure le mouve-

ment précité des galets de mise en forme perpendicu-

lairement à l'axe de l'ébauche. Un dispositif d'entraînement 76, en passant par un système de bielles et d'excentriques 95, déplace les manchons

de pression 97, 98 en direction axiale de l'ébauche.

Chaque poste de transformation est également pour-

vu de son propre dispositif d'entraînement 45 qui fait tourner le mandrin 20 et ainsi l'ébauche qui est fixée au mandrin, à l'aide des dispositifs de

fixation 67, 68.

La figure 3 montre également un dispositif d'avancement pour les ébauches 10. Ce dispositif

fait avancer les ébauches dans le premier disposi-

tif de fixation 67 lorsque le poste de transformation est dans la position I. Des roues d'avancement 65, en combinaison avec le support d'ébauche 64 et un dispositif d'alimentation et de décharge 66 font

tous partie du dispositif d'alimentation ou d'avance-

ment. La figure 4 montre une forme de réalisation

en variante d'un dispositif utilisé pour l'applica-

tion de l'invention, dans lequel les galets de mise en forme sont remplacés par un dispositif de mise en forme étendu 60, avec un bord 61. Ce bord forme une surface limite en gros circulaire, qui a une largeur variable et une distance variable au centre de rotation. Une partie de la surface limite doit avoir une longueur correspondant au moins à la circonférence de l'ébauche. Au surplus, cette partie de la surface limite doit avoir une forme qui correspond à la forme que la rainure doit avoir

lorsque la transformation en un article est ache-

vée. Le dispositif de mise en forme 60 est arrangé sous forme d'un moyen de retenue ou support 59, en gros circulaire. Le dispositif d'entraînement (non montré sur le dessin) peut faire tourner-le dispositif conformateur,ou de mise en formeautour

de son axe.

Le bâti 63 est disposé sur un socle 62.

Le bâti comporte un trou 58 situé au centre. Des roues d'avancement 65, un support d'ébauche 64 et un dispositif d'alimentation et de décharge 66 sont disposés,par rapport au trou, suivant la

description de la figure 3.

Un certain nombre de bras de support 69 (quatre sur la figure) sont disposés par rapport au bâti 63 et sur les arbres coulissants 70 par l'intermédiaire d'un palier 71, de telle façon

que les bras supports puissent être déplacés de-

puis une position voisine du bâti 63 vers une autre position proche du dispositif de mise en forme

, pour revenir à nouveau à la première position.

A l'autre extrémité, chaque bras support est muni

d'un premier dispositif de fixation 67 qui corres-

pond au premier dispositif de fixation mentionné

dans la description de la figure 3. L'arbre cou-

lissant 70 est également porté par le palier 77 dans le bâti 63 de sorte que, grâce au dispositif d'entraînement 73, il puisse être tourné entre une

position dans laquelle le premier dispositif de fi-

xation 67 est placé au centre du trou 5Xbt une seconde

position qui correspond approximativement à la posi-

tion du bord 61 sur le dispositif de mise en forme

60.

Des dispositifs supports 69 sont attachés au bAti 63. Les dispositifs 69 ont chacun un premier

dispositif de fixation 67 qui interagit avec un se-

cond dispositif de fixation 68 arrangé à proximité de deux manchons de pression 98, 97. Le second

dispositif de fixation et les manchons de pression,-

en même temps que le premier dispositif de fixation, forment un poste de transformation pour l'ébauche lorsque le premier dispositif de fixation 67 est déplacé vers une position voisine du dispositif de mise en forme 60. Les dispositifs d'entraInement 74 à 76, avec leur système de bielles sont prévus pour les dispositifs de fixation 67, 68 et pour les

manchons de pression 97, 98, comme montré à la figu-

re 3. Les numéros de référence pour ces systèmes de bielles sont les mêmes que ceux utilisés à la

figure 3. Le numéro de référence 78 désigne un le-

vier pour le premier dispositif de fixation 67. Le numéro de référence 79 désigne un levier pour le

second dispositif de fixation 68.

Aux figures 5a et 5b, la figure 5b montre la coupe 5b-5b à la figure 5a, c'est-à-dire une coupe faite suivant l'axe de l'ébauche 10, dans un

dispositif analogue à celui montré à la figure 4.

Les figures 5a, 5b représentent la structure du dispositif de mise en forme qui consiste en galets conformateurs. L'enveloppe circulaire 50 contient le dispositif support 48 sur lequelle levier 47 est attaché. Le dispositif support peut tourner dans une enveloppe 50. Un certain nombre de galets de 1. /i, e4 guidage 49 sont portés par le dispositif support 48

et le suivent lorsqu'il se déplace. Les galets con-

formateurs 31 à 33 sont portés dans un support de galets 51.Le support de galets présente une surface de guidage 52 contre laquelle chacun des galets de guidage 49 roule. Les supports de galets peuvent tourner autour d'un point de pivotement 53. Un ressort 54 ramène les supports de galets dans leurs positions initiales en sorte que l'ébauche 10 puisse être avancée entre les galets. Les supports de galets 51 sont montés sur un anneau 55 attaché

a l'enveloppe circulaire 50.

La figure 6 représente une coupe faite dans la direction axiale de l'ébauche 10 à travers la partie du poste de transformation qui fixe l'une

des extrémités de l'ébauche. Dans cette représen-

tation, l'ébauche a été vissée sur le mandrin.

Le numéro de référence 25 indique un prolon-

gement de l'axe 23 du mandrin. Ce prolongement est por-

té par le roulement 99, Dans une version de l'in-

vention dans laquelle les galets conformateurs sont utilisés, le prolongement 99 est relié au dispositif d'entraînement 45, tandis que dans une version en variante, lorsque la mise en forme est réalisée au moyen d'un dispositif de mise en forme étendu,

le mandrin tourne librement dans le roulement 99.

Le numéro de référence 81 désigne un manchon fixe

dans lequel le roulement 99 et les autres disposi-

tifs placés à proximité des dispositifs de fixation

et d'étirage utilisés pour l'ébauche 10, sont montés.

Le levier prémentionné 79 est attaché au dispositif de transmission 82. Lorsque le levier se déplace, le dispositif de transmission 82 est vissé dans l'élément à filets 83 et, en même temps, tire le dispositif à rétrécissement 94 dans et sur î 'v 1.

les mâchoires de fixation 85. En conséquence, l'é-

bauche est serrée de façon sûre entre les mâchoires

de fixation et la partie extérieure du mandrin 21.

Les mâchoires de fixation sont arrangées dans un support 38. Des roulements 87, 84 permettent au support 58 et au dispositif à élargissement 94 de

tourner lorsque l'ébauche 10 tourne.

Le levier précité 88 est attaché au dispositif d'actionnement 89 qui, lorsque le levier se déplace, se dévisse du support 90 et déplace un manchon de pression 91 contre la partie 83 qui, à son tour, se déplace dans le manchon fixe. Celui-ci exerce une force de traction sur l'ébauche 10 en passant par les mâchoires de fixation 85. La partie 83 est

empêchée de tourner par la broche d'arrêt 93.

Lorsqu'une ébauche 10 est transformée en un article 19 par la forme de réalisation de l'invention montrée à la figure 3, l'ébauche 10 est avancée à l'aide des roues d'avancement 65, du support d'ébau-

che 64 d'avancement ou d'alimentation/décharge 66, après quoi l'opération d'avancement est arrêtée

par un épaulement dans le premier dispositif de fi-

* xation 67a. Le dispositif d'entraînement 74 ac-

tionne le dispositif de fixation en sorte que l'ébau-

che soit fixée fermement par le premier dispositif de fixation.En mtme temps, le premier dispositif de fixation est actionné par le dispositif d'entraInement 72 de telle façon qu'il se déplace pour venir en

contact avec le premier manchon de pression 97.

Simultanément aussi, l'ébauche est introduite entre les galets conformateurs 31 à 33 ( voir figures 5a, b). Egalement simultanément, l'autre extrémité de l'ébauche est déplacée contre la surface de butée dans le second dispositif de fixation 68a (ce qui n'est pas montré au dessin). Le dispositif

d'entraînement 75 actionne alors le second disposi-

tif de fixation en sorte qu'il fixe l'autre extré-

mité de l'ébauche.

Lorsque le dispositif d'entraînement 46a qui donne le mouvement aux galets conformateurs vers l'axe de l'ébauche est mis en action, les galets conformateurs sont déplacés comme décrit ci-dessus à propos des figures 5a,5b, pour former la rainure 12. Le dispositif d'entraînement 76a, lorsqu'il est actionné,expose la matière à des forces d'étirage de la même manière que décrit précédemment. Alors, lorsque l'épaisseur de la matière dans le fond de la rainure atteint une valeur prédéterminée, la matière s'écoulera. En conséquence, l'ébauche sera étirée. La transformation en un article est alors

achevée lorsque le galet de mise en forme 533 dé-

place la matière dans le fond de la rainure pour qu'elle vienne toucher le mandrin,en déterminant ainsi la forme finale de la rainure. Le mouvement

relatif entre les galets de mise en forme ou con-

formateurs, d'une part, et l'ébauche d'autre part, est assuré par le dispositif d'entraînement 45a, après que les deux extrémités de l'ébauche aient été fixées dans les premier et second dispositifs

de fixation par le fait que le dispositif d'en-

traînement 45a fait tourner le mandrin et fait ainsi

tourner l'ébauche elle-même.

Alors que le cycle décrit ci-dessus se déroule, le moteur d'avancement pas à pas 42 déplace le poste de transformation pas à pas du point I au point IV,

comme montré aux dessins.

Dans'la position IV, les galets conformateurs sont ramenés dans leurs positions initiales et le

second dispositif de fixation libère l'ébauche. En-

suite, le dispositif d'entraînement 72a déplace

le premier dispositif de fixation 67a pour reve-

nir à sa position initiale. Le dispositif d'en-

traînement 74a revient à sa position initiale et libère l'extrémité de l'article, après quoi une nouvelle ébauche 10 peut être déplacée en direction axiale dans le premier dispositif de fixation

tandis que l'article 19a est en même temps déchargé.

Les paragraphes qui précèdent ont exposé comment un poste de transformation est utilisé pour transformer une ébauche en un article. Chacun des postes de transformation transforme une ébauche de la même manière que dit ci-dessus. Bien que les dessins montrent quatre postes de transformation, il est possible d'arranger un dispositif tel que celui montré à la figure 3 avec plus de postes de

transformation ou moins.

Au surplus, la description se réfère à l'em-

ploi de trois galets conformateurs qui donnent successivement une forme à la rainure. Suivant la façon dont, par exemple, la largeur et la forme de la rainure doivent être formées,il est possible,

tout en restant dans le cadre de l'invention, d'uti-

liser davantage de galets conformateurs ou moins.

Lorsqu'on transforme une ébauche 10 en un article 19 en utilisant la forme de réalisation de l'invention montrée à la figure 4, l'ébauche 10

est avancée de la même manière que ce qui a été dé-

crit à propos de la figure 3, après quoi le premier

dispositif de fixation 67a est-déplacé par le dispo-

sitif d'entraînement 73a jusqu'à la position montrée

par les traints interrompus à la figure 3.Le dis-

positif d'entraînement 72a déplace alors le disposi-

tif de fixation vers une position adjacente au dispositif de mise en forme étendu 60 o, en même temps que le second dispositif de fixation 68a et

les dispositifs intermédiaires tels que le disposi-

tif d'actionnement 89 et le support 90, il forme le dispositif composite utilisé pour fixer l'ébauche

tandis qu'elle est transformée en un article.

A présent, on fixe l'autre extrémité de l'é- bauche de la mûme manière que décrit à propos de la figure 6, après quoi la matière dans la région o la rainure doit être formée est exposée à des

forces d'étirage axiales.

Les dispositifs d'entraînement font tourner le dispositif de mise en forme étendu 60 qui, lorsque l'ébauche -s'est déplacée vers la position précitée, a pris une position dans laquelle le bord 61 ne gênait pas le mouvement axial de l'ébauche0 Tandis que la rotation se poursuit9 le bord 61 est

déplacé graduellement plus près du centre de l'é-

bauche, l'ébauche roulant contre le bord alors que

la rainure est en cours de formation.De la même ma-

nière que décrit précédemment, la matière au fond de la rainure commence à s'écouler après un certain intervalle de temps.La forme finale.de la rainure est alors déterminée par le fait que la matière dans le fond de la rainure vient en contact avec un bord conformé et placé de telle façon que la paroi de la matière soit pressée contre la partie centrale du

mandrin pendant au moins un tour complet de l'ébauche.

Ce processus donne sa forme finale à la rainure.

Lorsque la rotation du dispositif de mise en forme étendu se poursuit, le bord 61 s'écarte de la matière dans l'article nouvellement formé et le second dispositif de fixation libère l'article, après quoi le premier dispositif de fixation est ramené à sa position initiale.L'article est alors

libéré et une nouvelle ébauche est déplacée axia-

lement dans le premier dispositif de fixation tandis que l'article qui a été formé est en même

temps déchargé.

Dans cette version de l'invention, il est également possible de prévoir davantage ou moins de postes de transformation que ce qui est montré

aux dessins.

La matière dans le fond de la rainure se cristallise jusqu'à un maximum d'environ 17 %,

ce qui, avec une cristallisation thermique supplé-

mentaire, peut donner un maximum d'environ 30 % sans provoquer de problèmes lorsque l'article est

ensuite mis en forme pour donner des produits nou-

veaux. L'invention est spécialement destinée à être appliquée à la production d'articles faits de matière thermoplastique des types polyester ou polyamide. Des exemples de ces matières ont été

donnés dans l'introduction de la présente descrip-

tion.

Claims

REVENDICATIONS

1.- Article tubulaire (19) fait de poly

(téréphtalate d'éthylène) ou d'une matière sembla-

ble, produit à partir d'une ébauche (10) consis-

tant en une matière essentiellement amorphe, carac- térisé en ce qu'une rainure périphérique (12)est formée dans la paroi de l'ébauche et en ce que la matière dans le fond de cette rainure,(15), a une épaisseur (d) correspondant à l'épaisseur qu'un panneau fait de la même matière amorphe que celle qui entoure la rainure et ayant une épaisseur

correspondant à l'épaisseur (a) de la matdre en-

tourant la rainure, obtient lorsqu'il est étiré monoaxialement jusqu'à céder ou s'écouler, à une température initiale inférieure à celle de la région de la température de transition vitreuse (Tg) de

la matière.

2.- Article tubulaire suivant la revendica-

tion 1, caractérisé en ce que la matière (15) dans la paroi de l'ébauche, au fond de la rainure (12),

est cristallisée à un degré de cristallisation d'en-

viron 10 à 30 %, de préférence de 10 à 17 %.

3.- Article tubulaire suivant l'une quelconque

des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la

rainure (12) se trouve à l'intérieur et/ou à l'ex-

térieur de l'ébauche.

4.- Procédé pour produire un article (19)

avec une rainure périphérique (12) suivant la re-

vendication 1, caractérisé en ce qu'un dispositif conformateur mécanique (31 à 33,60) applique une pression contre la paroi d'une ébauche tubulaire (10) faite d'une matière essentiellement amorphe, et en

ce que le dispositif conformateur qui vient en con-

tact avec l'ébauche tubulaire est relativement étroit en direction axiale de l'ébauche et vient en

contact avec l'ébauche périphériquement, de préfé-

rence par un mouvement continu autour de l'ébauche, et en ce que des dispositifs extérieurs(34a,34b, 67,

68) exercent des forces d'étirage axiales qui affec-

tent la matière dans la région dans laquelle la pression précitée a été appliquée, l'épaisseur (d) de la matière dans la région précitée étant réduite

à une épaisseur qui correspond à l'épaisseur qu'ob-

tient un panneau fait de matière amorphe,adjacente à la rainure et ayant l'épaisseur (a) de la matière

adjacente à la rainure, lorsqu'il est étiré mono-

axialement jusqu'à ce que l'écoulement se produise,

à une température initiale immédiatement avant éti-

rage, qui est la même que la température de la ma-

tière (15) dans le fond de la rainure (12) immédia-

tement avant que commence l'écoulement de la ma-

tière, tandis que la rainure est formée.

5.- Procédé suivant la revendication 4,

caractérisé en ce qu'un dispositif conformateur mé-

canique (31 à 33,60) crée une rainure (12) qui fait le tour de l'ébauche (10) dans la région o une

pression est appliquée, de telle façon que l'épais-

seur de la matière (15) dans le fond de la rainure

soit réduite graduellement et que les forces d'éti-

rage axiales fassent que la matière commence à s'écouler avant que le fond de la rainure n'ait

atteint son épaisseur finale (d), tandis que l'é-

bauche est en même temps allongée.

6.- Procédé suivant l'une quelconque des re-

vendications 4 et 5, caractérisé en ce que la pres-

sion contre la paroi de l'ébauche est appliquée au moyen d'un ou de plusieurs galets (31 à 33) qui sont

déplacés par rapport à l'ébauche (10) dans une direc-

tion périphérique, ou appliqués par un dispositif de conformation étendu (60) contre lequel l'ébauche (10) roule sur la presque totalité du cycle de

formation de la rainure.

7.- Procédé suivant l'une quelconque des

revendications 4, 5 et 6, caractérisé en ce que la

matière dans l'ébauche (10) dans la région o la rainure (12) doit être formée, a une température initiale qui est moindre que dans la région de la température de transition vitreuse (Tg)

de la matière.

8.- Procédé suivant l'une quelconque des

revendications 4, 5, 6 et 7, caractérisé en ce

que la matière (15) dans le fond de la rainure (12) après que la matière ait commencé à s'écouler, est déplacée par un dispositif conformateur mécanique final (33,60) perpendiculaire à l'axe de l'ébauche, en sorte que la matière dans le fond de la rainure ait son intérieur ou son extérieur approximativement en alignement avec l'intérieur ou l'extérieur de

l'article tubulaire.

9.- Dispositif pour produire un article tu-

bulaire (19) avec une rainure périphérique (12) suivant la revendication 1,en commençant avec une

ébauche tubulaire (10)faite de matière essentielle-

ment amorphe, caractérisé en ce que les dispositifs de fixation (34a,34b, 67, 68) sont arrangés pour fixer la paroi de l'ébauche de part et d'autre de la région dans laquelle la rainure (12) doit être formée, et sont également arrangés pour donner un mouvement axial dans des sens opposés, tout en maintenant fermement la paroi de l'ébauche, en vue de produire des forces d'étirage axiales dans l'ébauche, et en ce qu'un dispositif conformateur mécanique (31 à 33,60) et, lorsque c'est possible, un dispositif conformateur mécanique final (33,60) sont arrangés pour venir en contact avec la paroi de l'ébauche dans la région dans laquelle la rainure

doit être formée, pour assurer un mouvement simul-

tané, périphérique, autour de l'ébauche et perpendi-

culaire à l'axe de l'ébauche, une rainure étant formée dans la paroi de l'ébauche avec une profon- deur qui augmente graduellement, et o les forces d'étirage axiales appliquées par les dispositifs de fixation dans la matière (15), dans le fond de la rainure, font que la matière s'écoule alors que

son épaisseur est simultanément réduite.

10.- Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'un mandrin intérieur (20) est pourvu d'une partie centrale (22) et de préférence de deux parties extérieures (21a,21b), dont chacune peut être déplacée soit vers, soit à distance de la partie centrale du mandrin, et en ce que les parties extérieures du mandrin seront conformées, par rapport à l'intérieur des ébauches tubulaires (10) de-façon à permettre au mandrin d'être placé à l'intérieur de l'ébauche, et de telle façon que les parties centrale et extérieures du mandrin fournissent des surfaces de support pour la paroi de l'ébauche lorsque les dispositifs conformateurs (31 à 33,60) et les dispositifs de fixation (34a,34b,

67, 68) transforment l'ébauche en un article.

11.- Dispositif suivant l'une quelconque des

revendications 9 et 10, caractérisé en ce que le

dispositif conformateur mécanique (31 à 33,60) et/ou le dispositif conformateur mécanique (33,60) consistent en un ou plusieurs galets(31 à 33)portés de telle façon que leurs axes soient parallèles à

l'axe de l'ébauche (10) et/ou par un dispositif con-

formateur étendu(60) avec un bord conformateur (61) contre lequel l'ébauche roule,taneis que la distance

à l'axe de-l'ébauche est graduellement réduite.