FR2560114A1

FR2560114A1 - Procede pour obtenir une preforme constituee par trois couches pour le faconnage par soufflage d'un corps creux en matiere thermoplastique

Info

Publication number: FR2560114A1
Application number: FR8502733A
Authority: FR
Inventors: Otto Rosenkranz; Claus Horwege; Norbert Hone
Original assignee: KHS Corpoplast GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 1984-02-27
Filing date: 1985-02-26
Publication date: 1985-08-30
Also published as: DE3407060A1; JPS612513A; JPH0437763B2; DE3407060C2; US4590028A; FR2560114B1

Abstract

INVENTION CONCERNANT LE FACONNAGE PAR SOUFFLAGE A CHAUD. ON DECRIT UN PROCEDE POUR LA FABRICATION D'UNE PREFORME CONSTITUEE PAR TROIS COUCHES, POUR LE FACONNAGE PAR SOUFFLAGE D'UN CORPS CREUX, ORIENTE BIAXIALEMENT, EN MATERIAU SYNTHETIQUE THERMOPLASTIQUE. DANS CE PROCEDE, UNE PIECE TUBULAIRE OUVERTE DES DEUX COTES ET FABRIQUEE PAR EXTRUSION EST CHAUFFEE DANS UNE REGION D'EXTREMITE A LA TEMPERATURE DE FACONNAGE ET FERMEE PAR DEFORMATION. POUR EVITER QUE LA COUCHE MOYENNE, SERVANT DE COUCHE D'ARRET, DE LA PIECE TUBULAIRE N'EMPECHE LE SOUDAGE PARFAIT DES COUCHES INTERIEURE ET EXTERIEURE AU CENTRE DU SOUDAGE, LE MATERIAU DE LA COUCHE MOYENNE EST EVACUE DE LA REGION D'EXTREMITE A FERMER AVANT LE FACONNAGE. LA MEME METHODE PEUT ETRE APPLIQUEE POUR LA FABRICATION DE LA REGION DE L'EMBOUCHURE. APPLICATION A LA FABRICATION DES BOUTEILLES.

Description

Pour la fabrication de corps creux soufflés

et orientés biaxialement on utilise comme matière pre-

mière des préformes froides. Habituellement les préformes sont obtenues par un procédé de moulage par injection ou par un procédé avec extrusion. Dans le procédé d'extru- sion le matériau thermoplastique est extrudé pour former un tube continu qui est coupé à la longueur voulue pour

obtenir des pièces tubulaires individuelles.

Ces pièces tubulaires sont fermées à un bout pour réaliser la préforme. A cet effet la pièce tubulaire est chauffée, dans la région d'extrémité concernée, à la température de façonnage. En utilisant un mandrin en forme

de d&me et un moule de fond, la région d'extrémité échauf-

fée de la pièce tubulaire est fermée en formant un d8me par une opération de soudage par compression (voir par exemple le brevet allemand N 1.704. 119)o De manière semblable la région d'extrémité en regard est façonnée par la chaleur en utilisant un mandrin intérieur et un moule extérieur de façon à obtenir une

région en forme d'embouchure (voir par exemple la publica-

tion de demande de brevet allemand N 3.101.284).

Egalement il est déjà connu de biseauter de façon conique le c8té frontal de la région d'extrémité de

fermeture des pièces tubulaires, afin de créer de meil-

leures dispositions en vue de la fermeture et du soudage

de l'extrémité du tube (brevet des E.U.Ao N 3.929.943).

Les préformes ainsi obtenues sont constituées en une matière synthétique thermoplastique amorphe unique,

principalement en téréphtalate de polyéthylène (PET).

Les corps creux, qui sont façonnés par soufflage à partir de ces préformes avec orientation biaxiale, possèdent

des propriétés mécaniques remarquables et de bonnes pro-

priétés d'étanchéité par rapport à l'oxygène et par rap-

port au gaz carbonique.

Mais certaines matières de remplissage déli-

cates nécessitent des propriétés améliorées d'arrêt du

passage des gaz pour le corps creux. Afin d'améliorer l'étan-

chéité, le corps creux peut être constitué par trois couches ou davantage, dont la couche intérieure et la

couche extérieure sont constituées par la matière ther-

moplastique (en PET) et la couche moyenne ou les couches moyennes, par une matière présentant des propriétés d'arrêt des gaz excellentes. Si alors une pièce tubulaire de ce genre,

constituée par plusieurs couches, est façonnée par la cha-

leur dans ses régions d'extrémité pour fabriquer une pré-

forme, on risque que la couche moyenne, servant de couche d'arrêt, emptche le bon soudage des couches intérieure - -et extérieure. De la sorte le matériau de la couche moyenne, pour une fermeture en forme de dôme de la pièce tubulaire, atteint le centre du soudage, ce qui emptche le soudage parfait des couches intérieure et extérieure en matière thermoplastique. On obtient, dans le cas le

plus favorable, une soudure de mauvaise qualité.

L'invention a pour objet de fournir un procédé pour la fabrication d'une préforme constituée par trois couches au moins pour le façonnage par soufflage d'un corps creux, orienté biaxialement, en matière synthétique thermoplastique, avec lequel le matériau de la couche ou des couches moyennes, en matière d'arrêt(étanche), n'influe pas sur le façonnage par la chaleur des régions

d'extrémité de la pièce tubulaire.

En partant d'un procédé pour fabriquer une préforme constituée par trois couches au moins pour le

façonnage par soufflage d'un corps creux orienté bi-

axialement en matière synthétique thermoplastique, soit en particulier d'une bouteille, avec lequel une pièce

tubulaire ouverte des deux c8tés et fabriquée par extru-

sion est chauffée dans une région d'extrémité à la tempé-

rature de façonnage et est fermée par déformation, le problème est résolu par le fait qu'avant le façonnage le matériau de la couche ou des couches moyennes est enlevé (extrait) de la partie limitrophe au coté frontal de la

région d'extrémité de fermeture.

De cette façon, on empoche qu'en cas de ferme-

ture en forme de d8me de la région d'extrémité, le maté-

riau de la couche ou des couches moyennes n'atteigne le centre du soudage. De cette manière la couche intérieure et la couche extérieure, qui sont constituées en matière thermoplastique, se raccordent parfaitement bien au centre

du fond. De ce fait le centre du fond de la préforme pré-

sente, lors de l'effort de dilatation consécutif, une ex-

cellente solidité. Cependant la couche moyenne conserve sa fonction d'arrêt jusqu'au voisinage du centre du fond du corps creux à fabriquer (bouteille). En outre il est assuré que le matériau de la couche ou des couches moyennes

ne peut venir en contact avec la matière de remplissage.

Lors de la formation de la région de l'embouchure d'après le procédé précédemment connu, on court le risque

qu'à la suite du mouvement relatif entre le mandrin in-

térieur et le moule extérieur, la couche intérieure et la couche extérieure ne soient décalées l'une par rapport à l'autre et que par suite le matériau de la couche moyenne soit attiré vers l'intérieur. Ceci n'est pas désirable, car dans ce cas la matière de remplissage pourrait venir en contact avec le matériau, en matière d'arrt, de la

couche moyenne.

C'est pourquoi, suivant un aspect évolué de l'invention, avant le façonnage de la région d'embouchure,

le matériau de la couche ou des couches moyennes est en-

levé dans la partie limitrophe à la surface frontale de

la région de l'embouchure.

Par suite du déplacement relatif se produisant dans l'opération de façonnage, entre la couche intérieure

et la couche extérieure, les couches intérieure et exté-

rieure peuvent ainsi se raccorder l'une à l'autre, sans

qu'il existe le risque que le matériau de la couche moyen-

ne s'écoule vers l'extérieur. La couche moyenne est ainsi parfaitement enfermée, dans la région du côté frontal, dans la matière thermoplastique des couches intérieure et extérieure. L'enlèvement de matière peut être produit par délogement et/ou évacuation de débris. De préférence

la matière de la surface frontale correspondante est en-

levée jusqu'à une profondeur d'une à deux épaisseurs de couche. Un exemple de réalisation de l'invention est exposé en se référant au dessin, qui montre: - à la figure 1, une coupe d'une pièce tubulaire à plusieurs couches, servant à fabriquer une préforme; - à la figure 2, une coupe, correspondant à la figure 1, de la pièce tubulaire dans laquelle une partie du matériau de la couche moyenne a été enlevée; - à la figure 3, une coupe d'une préforme, et un outil de façonnage après l'opération de fermeture;

- à la figure 4, une coupe dans la région d'em-

bouchure de la préforme.

La pièce tubulaire 2, représentée sur la figure

1, dont on ne voit que la partie supérieure en coupe trans-

versale, est constituée par trois couches, à savoir une couche intérieure 4, une couche extérieure 6 et une couche moyenne 8. La couche extérieure 4 et la couche extérieure 6 sont en une matière thermoplastique telle que par exemple du PET. La couche moyenne 8 est constituée par un matériau présentant des propriétés d'arrêt des fluides, telles que celles nécessaires pour certaines matières de remplissage délicates.

La pièce tubulaire 2 est fabriquée par co-

extrusion des trois couches pour former un tube cylin-

drique continu qui est ensuite coupé à la longueur voulue.

A partir de la pièce tubulaire 2, on veut fabriquer une préforme 10 (figures 3 et 4), fermée à une extrémité et pourvue à l'autre extrémité d'une région d'embouchure, cette préforme étant ensuite travaillée par un façonnage par soufflage biaxial consécutif pour fournir un corps

creux, une bouteille par exemple.

Avant la fermeture d'une région d'extrémité de la pièce tubulaire 2, le matériau de la couche moyenne 8 est enlevé (figure 2) dans la partie, limitrophe à la surface frontale 12, de la région d'extrémité à fermer,

c'est-à-dire extrait de ladite partie.

L'enlèvement du matériau peut s'effectuer par exemple par délogement. A cet effet par exemple un outil (non représenté) comportant une partie saillante circulaire est entré axialement à partir du coté frontal 12 dans la région comprise entre la couche intérieure 4 et la couche extérieure 6. Par suite le matériau de la couche moyenne 8 est repoussé de telle sorte qu'il se forme un espace libre dans la région de la couche moyenne

8, limitant le c8té frontal 12.

Une autre possibilité pour enlever le matériau dans la région d'extrémité de la couche moyenne 8 est

constituée par une opération de travail évacuant les dé-

bris. Ainsi par exemple le matériau concerné peut 9tre enlevé par un outil tournant (non représenté), par une

scie circulaire (non représentée) ou par un outil de dé-

gagement semblable.

Après l'opération de délogement, la région d'ex-

trémité à fermer de la pièce tubulaire 2 est chauffée à la température de façonnage, puis fermée en forme de d5me au moyen d'un outil de façonnage. Comme il est indiqué sur la

figure 3, l'outil de façonnage est constitué par un man-

drin intérieur 14 et un moule extérieur 16, qui ferment par déplacement relatif axial mutuel la pièce tubulaire 2

par un mode d'opération de soudage par compression.

Comme on voit sur la figure 3, l'enlèvement d'une partie de la couche moyenne 8 permet le soudage conjoint sans obstacle de la couche intérieure 4 et de la couche extérieure 6 au centre. Le matériau de la couche moyenne 8 reste extérieur à la région du soudage, parce que la matière fondue de la couche intérieure 4 se raccorde de façon prédominante, avec un excédent de

volume géométrique, à la couche extérieure 6.

A cet effet, il suffit que le matériau de la couche moyenne 8 soit enlevé du c8té frontal 12 jusqu'à

une profondeur d'environ une à deux épaisseurs de couche.

Habituellement la région d'extrémité située en

regard de la région d'extrémité de fond de la pièce tubu-

laire 2 est façonnée pour fournir une région d'embouchure.

Dans cette opération de façonnage également, la région d'extrémité est habituellement chauffée à la température de façonnage, puis conformée par la chaleur en utilisant un outil de façonnage (non représenté) constitué par un

mandrin intérieur et un moule extérieur.

Afin d'éviter que dans cette opération de fa-

çonnage le matériau limitrophe au côté frontal 12 de la couche moyenne 8 soit attiré vers l'intérieur dans le

sens radial et puisse ainsi venir en contact avec la ma-

tière de remplissage, le matériau de la couche moyenne 8 est enlevé, dans ce cas également, avant l'opération de

façonnage, dans la région limitrophe au c8té frontal.

Dans l'opération de façonnage, en raison du déplacement re-

latif entre le mandrin intérieur (non représenté) et le moule extérieur (non représenté),la couche intérieure et la couche extérieure, 6 et 8, sont alors soudées l'une à l'autre, de sorte que le matériau de la couche moyenne 8 est complètement enfermé dans la région du c8té frontal

(voir figure 4).

RE V E ':D:. C AsT E 0 O. S Procédé pour la fabrication d'une préforme constituée par trois couches au moins pour le façonnage par soufflage

d'un corps creux orienté biaxialement en matériau thermo-

plastique, en particulier d'une bouteille, dans lequel une nièce tubulaire ouverte des deux côtés et fabriquée par extrusion est chauffée dans une région d'extrémité à la température de façonnage et fermée par déformation, caractérisé en ce qu'avant le façonnage le matériau de la couche ou des couches moyennes est enlevé dans la

partie liritrophe au côté frontal, de la région deex-

trée:ité o fer.er.

2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la r-égion d'extrémité située en regard est chauffée à la temipérature de faconnage et est façonnée pour fournir une région d'embouchure, caractérisé en ce qu'avant le façonnage le natériau de la région moyenne ou des régions

moyennes est extrait dans la partie de la région d'em-

bouchure, linitrophe au cÈté frontal.

3. Procédé selon la. revendication 1 ou 2, caractérisé

en ce que l'enlèvement du matériau est obtenu par délo-

gement et/ou évacuation de débris.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, carac-

térisé en ce que le natériau du côté frontal correspondant est enlevé jusqu'à une profondeur de 1 à 2 épaisseurs de

couche.