FR2736582A1 - INSTALLATION FOR THE MANUFACTURE OF HOLLOW BODIES IN SYNTHETIC MATERIAL - Google Patents
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Abstract
Cette installation comprend d'une part, sur chacun des moules intermédiaires (40a, 40b) séparant, dans chacune des chaînes (A et B) de moules (4a, 4b), deux empreintes distinctes correspondant chacune à au moins une ébauche (15): - un canal axial semi cylindrique (12) coopérant avec le canal du moule (40a, 40b) en vis à vis pour former une empreinte réalisant un conduit de jonction (14) entre deux ébauches (15) successives, - un alésage radial (13) de section cylindrique débouchant dans le canal axial (12) et à l'extérieur, - et un piston (16), monté coulissant dans l'alésage (13) à l'encontre de moyens de rappel à ressort (19) le chassant vers l'extérieur, ce piston ayant une tête interne (16a), de diamètre au moins égal à celui du canal axial (12), et un talon externe (16b) débordant du dos du moule correspondant, et, d'autre part, et de part et d'autre des branches parallèles des chaînes de moules, deux rampes fixes (22a, 22b) commandant le déplacement radial vers l'intérieur des pistons opposés (16) pour écraser, au moins localement, le conduit de jonction (14) entre deux ébauches (5).This installation comprises on the one hand, on each of the intermediate molds (40a, 40b) separating, in each of the chains (A and B) of molds (4a, 4b), two distinct imprints each corresponding to at least one blank (15) : - a semi-cylindrical axial channel (12) cooperating with the opposite mold channel (40a, 40b) to form an imprint making a junction duct (14) between two successive blanks (15), - a radial bore ( 13) of cylindrical section opening into the axial channel (12) and to the outside, - and a piston (16), mounted to slide in the bore (13) against the spring return means (19) on driving outwards, this piston having an internal head (16a), of diameter at least equal to that of the axial channel (12), and an external heel (16b) projecting from the back of the corresponding mold, and, on the other hand , and on either side of the parallel branches of the mold chains, two fixed ramps (22a, 22b) controlling the radial inward movement of the pi opposite stons (16) to crush, at least locally, the junction duct (14) between two blanks (5).
Description
L'invention concerne la fabrication d'ébauches de corps creux en matièreThe invention relates to the manufacture of hollow body blanks made of
synthétique et, plus particulièrement, des ébauches qui, après refroidissement, sont réchauffées et soumises à un étirage radial, en même temps qu'un étirage longitudinal, synthetic material and, more particularly, blanks which, after cooling, are heated and subjected to radial stretching, together with longitudinal stretching,
afin d'améliorer leurs caractéristiques mécaniques ou optiques. to improve their mechanical or optical characteristics.
De telles ébauches, réalisées en polychlorure de vinyle ou en polyéthylène, sont en général destinées à former des récipients, et par exemple, des récipients Such blanks, made of polyvinyl chloride or polyethylene, are generally intended to form containers, and for example, containers
transparents et brillants mettant en valeur leur contenu. transparent and brilliant highlighting their content.
Actuellement, ces ébauches sont obtenues par injection soufflage dans les Currently, these blanks are obtained by injection blow molding in the
mêmes installations que celles réalisant des bouteilles, flacons ou récipients divers, c'est- same facilities as those producing bottles, flasks or various containers, that is,
à-dire par des installations complexes, fonctionnant pas à pas, ayant une productivité to say by complex installations, operating step by step, having a productivity
limitée et conduisant à un coût de fabrication élevé. limited and leading to a high manufacturing cost.
On connaît par ailleurs des installations fabriquant en continu des gaines monocouches ou multicouches à surface externe lisse ou annelée, au moyen de deux chaînes de moules décrivant des circuits fermés au cours desquels deux parties de trajectoires sont parallèles, afin que les empreintes des moules en vis à vis forment un tunnel dont l'axe longitudinal est coaxial à celui d'une paraison tubulaire, débitée par une extrudeuse. Cette paraison est amenée au contact des empreintes par la différence entre Installations are known to manufacture continuously monolayer or multilayer sheaths with smooth or annular outer surface, by means of two chains of molds describing closed circuits in which two parts of trajectories are parallel, so that the impressions of the molds in screws screw form a tunnel whose longitudinal axis is coaxial with that of a tubular parison, delivered by an extruder. This parison is brought into contact with the imprints by the difference between
sa pression interne et la pression externe régnant dans les empreintes. its internal pressure and the external pressure prevailing in the fingerprints.
Ce type d'installation travaille en continu et fournit des corps tubulaires qui, en sortie de machine, sont sectionnés à la longueur voulue. Dans cette technique, il est connu de réaliser localement des tronçons de diamètres différents, par exemple, pour This type of installation works continuously and provides tubular bodies which, at the output of the machine, are cut to the desired length. In this technique, it is known to locally produce sections of different diameters, for example, for
constituer les tulipes servant à la jonction bout à bout de tronçons de gaines. constitute the tulips used for the end-to-end connection of duct sections.
La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients des installations assurant actuellement la fabrication d'ébauches par extrusion soufflage dans des moules unitaires en deux parties portées par un carrousel, en modifiant les installations produisant en continu des corps tubulaires au moyen de chaînes de moules dont deux branches parallèles forment, par les moules en vis à vis, une empreinte continue. A cet effet, l'installation selon l'invention comprend, d'une part, sur chacun des moules intermédiaires séparant, dans chacune des chaînes de moules, deux empreintes distinctes correspondant chacune à au moins une ébauche: - un canal axial semi cylindrique coopérant avec le canal du moule en vis à vis pour former une empreinte réalisant un conduit de jonction entre deux ébauches successives, - un alésage radial de section cylindrique débouchant dans le canal axial et à l'extérieur, - et un piston, monté coulissant dans l'alésage radial glissière à l'encontre de moyens de rappel à ressort le chassant vers l'extérieur, ce piston ayant une tête interne de diamètre au moins égal à celui du canal axial, et un talon externe débordant du dos du moule correspondant, et, d'autre part, et de part et d'autre des branches parallèles des chaînes de moules, deux rampes fixes commandant le déplacement radial vers l'intérieur des pistons The object of the present invention is to overcome the drawbacks of the installations currently producing extrusion blow blanks in two-piece unit molds carried by a carousel, by modifying the installations continuously producing tubular bodies by means of mold chains. of which two parallel branches form, by the molds facing each other, a continuous impression. For this purpose, the installation according to the invention comprises, on the one hand, on each of the intermediate molds separating, in each of the mold chains, two distinct indentations each corresponding to at least one blank: a cooperating semi-cylindrical axial channel with the mold channel facing each other to form an impression forming a connecting duct between two successive blanks, - a cylindrical bore of cylindrical section opening into the axial channel and outside, - and a piston, slidably mounted in the radially sliding bore against spring return means driving it outwards, this piston having an internal head of diameter at least equal to that of the axial channel, and an external heel protruding from the back of the corresponding mold, and on the other hand, and on both sides of the parallel branches of the mold chains, two fixed ramps controlling the radial displacement towards the inside of the pistons
opposés pour écraser au moins localement le conduit de jonction entre deux ébauches. opposed to crush at least locally the connecting duct between two blanks.
Ainsi, chaque ébauche de corps creux est d'abord formé par le différentiel de pression s'exerçant sur la paraison, puis est terminé par écrasement du conduit la reliant à l'ébauche suivante en cours de formation. Cet écrasement obture également l'extrémité aval de l'ébauche suivante, en améliorant ainsi l'effet du différentiel de pression sur la paraison. L'aménagement de l'installation est peu onéreuse et fiable et permet d'obtenir, à moindre coût, en continu et avec une cadence élevée, des ébauches pouvant être reprises comme les ébauches actuelles dans les installations traditionnelles d'extrusion soufflage. Par ailleurs, l'installation peut former des matières synthétiques de viscosité plus élevée que dans les installations actuelles, sans que cela affecte les Thus, each blank hollow body is first formed by the pressure differential exerted on the parison, and is completed by crushing the conduit connecting it to the next blank being formed. This crushing also closes the downstream end of the next blank, thus improving the effect of the pressure differential on the parison. The installation of the installation is inexpensive and reliable and allows to obtain, at low cost, continuously and with a high rate, blanks that can be taken as the current blanks in traditional extrusion blow molding facilities. Moreover, the plant can form synthetic materials with a higher viscosity than in current installations, without affecting the
caractéristiques des ébauches et du produit final. characteristics of the blanks and the final product.
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit Other features and advantages will emerge from the following description
en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme with reference to the attached schematic drawing representing, by way of example, a form
d'exécution de cette installation.execution of this installation.
Figure 1 est une vue en plan par dessus avec coupe partielle d'une installation pour la fabrication d'ébauches de corps, Figure 2 est une vue partielle de côté montrant une forme d'exécution des ébauches obtenues, Figure 3 est une vue de côté en coupe transversale suivant III- III de figure 1 montrant, à échelle agrandie, les pistons de fermeture lorsqu'ils sont au repos, Figure 4 est une vue en plan par dessus avec coupe partielle montrant les Figure 1 is a plan view from above with partial section of an installation for the manufacture of body blanks, Figure 2 is a partial side view showing an embodiment of the blanks obtained, Figure 3 is a side view. in cross section along III-III of Figure 1 showing, on an enlarged scale, the closing pistons when at rest, Figure 4 is a plan view from above with partial section showing the
pistons de fermeture au début de la phase de fermeture par deux glissières. closing pistons at the beginning of the closing phase by two slides.
Comme montré à la figure 1, cette installation comprend une extrudeuse 2 débitant une paraison tubulaire 3 de matière synthétique entre deux chaînes de moules A et B décrivant chacune des circuits continus, dont au moins deux branches sont parallèles à la direction de déplacement de la paraison 3, schématisée par le trait mixte D. Chaque chaîne de moules A ou B est composée d'une succession de moules 4a, 4b comportant chacun des empreintes semi cylindriques 5a, 5b se faisant vis à vis et définissant un tunnel continu. Les chaînes de moules sont, de façon connue, associées à des moyens assurant leur entraînement en translation, par exemple, à une succession de roues dentées disposées à poste fixe et coopérant avec des crémaillères disposées sur le As shown in FIG. 1, this installation comprises an extruder 2 delivering a tubular parison 3 of synthetic material between two mold chains A and B describing each of the continuous circuits, of which at least two branches are parallel to the direction of movement of the parison. 3, schematized by the dashed line D. Each mold chain A or B is composed of a succession of molds 4a, 4b each having semi-cylindrical cavities 5a, 5b facing each other and defining a continuous tunnel. The mold chains are, in known manner, associated with means ensuring their drive in translation, for example, a succession of toothed wheels arranged at a fixed position and cooperating with racks arranged on the
dos sur la base des moules.back on the base of the molds.
L'installation comprend également, comme montré à la figure 3, des moyens 6 plaquant les moules 4a, 4b l'un contre l'autre durant leur trajectoire commune et un bâti inférieur 7a sur lequel glissent les moules et une plaque supérieure 7b, traversé localement par des conduits 8 amenant, dans des canaux 9, une source de vide. Chaque moule comporte des canaux internes 10 amenant cette source de vide dans l'empreinte The installation also comprises, as shown in FIG. 3, means 6 pressing the molds 4a, 4b against each other during their common trajectory and a lower frame 7a on which the molds slide and an upper plate 7b, crossed locally by ducts 8 bringing into a channel 9, a vacuum source. Each mold has internal channels 10 bringing this source of vacuum into the footprint
4a, 4b correspondante.4a, 4b corresponding.
Ces dispositions sont bien connues de l'Homme de l'Art et n'ont pas à être These arrangements are well known to those skilled in the art and do not have to be
développées plus en détails.developed in more detail.
Selon l'invention, pour permettre la fabrication d'ébauches 15 de corps creux au moyen des moules 4a, 4b de l'installation, celle-ci comporte également des moules intermédiaires 40a, 40b. Chacun de ces derniers est disposé entre deux moules 4a ou deux moules 4b, correspondants aux empreintes de deux ébauches distinctes. En outre, chacun de ces moules intermédiaires 40a, 40b comprend, comme montré plus en détails à la figure 4, un canal axial semi cylindrique 12 et un alésage radial 13 débouchant dans ce dernier. Les canaux semi cylindriques 12 de deux moules 40a, 40b disposés en vis à vis forment une empreinte cylindrique permettant de réaliser un conduit de jonction 14 (à la figure 3) entre les deux ébauches amont et aval 15 formées par les empreintes des moules 4a et 4b et en partie, par les empreintes 42a, 43a, 42b, 43b ménagées dans les moules intermédiaires 40a, 40b. Ces empreintes sont également reliées par des canaux According to the invention, to allow the manufacture of blanks 15 of hollow bodies by means of the molds 4a, 4b of the installation, it also comprises intermediate molds 40a, 40b. Each of these is disposed between two molds 4a or two molds 4b, corresponding to the imprints of two separate blanks. In addition, each of these intermediate molds 40a, 40b comprises, as shown in more detail in Figure 4, a semi-cylindrical axial channel 12 and a radial bore 13 opening therein. The semi-cylindrical channels 12 of two molds 40a, 40b arranged opposite each other form a cylindrical imprint making it possible to produce a connecting duct 14 (in FIG. 3) between the two upstream and downstream blanks 15 formed by the imprints of the molds 4a and 4b and partly by the imprints 42a, 43a, 42b, 43b formed in the intermediate molds 40a, 40b. These footprints are also connected by channels
appropriés non représentés au circuit d'alimentation en vide. suitable not shown in the vacuum supply circuit.
L'alésage radial 13 de chaque moule 40a, 40b constitue glissière pour un piston 16 dont la tête interne 16a a un diamètre au moins égal à celle du canal 12. Ce piston 16 est solidaire d'une collerette 17 coulissant dans un logement 18 prolongeant l'alésage radial 13. Cette collerette est constamment soumise au rappel élastique d'un ressort 19, interposé entre elle et le fond du logement 18. Son déplacement vers l'extérieur est limité par butée sur un jonc 20. Enfin, le piston 16 est solidaire d'un talon externe 16b qui, lorsqu'il est en position de repos, déborde à l'extérieur du moule 40a ou The radial bore 13 of each mold 40a, 40b forms a slide for a piston 16 whose inner head 16a has a diameter at least equal to that of the channel 12. This piston 16 is integral with a flange 17 sliding in a housing 18 extending the radial bore 13. This collar is constantly subjected to the elastic return of a spring 19, interposed between it and the bottom of the housing 18. Its outward movement is limited by abutment on a rod 20. Finally, the piston 16 is secured to an outer bead 16b which, when in the rest position, protrudes outside the mold 40a or
b, comme montré à la figure 3.b, as shown in Figure 3.
Suivant une autre caractéristique, l'installation est dotée, de part et d'autre des branches parallèles des deux chaînes de moules A et B de deux rampes fixes 22a, 22b qui commandent le déplacement radial vers l'intérieur des pistons 16. Ces rampes sont disposées en aval de la zone de fermeture des moules des deux chaînes et à une distance de cette zone qui est inférieure à la longueur du corps creux tubulaire devant être réalisé. Dans la forme d'exécution représentée, le corps creux étant constitué par deux ébauches 24 disposées en opposition, les rampes 22a, 22b sont séparées de la zone de fermeture F des moules, montré à la figure 1, par une distance S qui est inférieure à la According to another characteristic, the installation is provided, on either side of the parallel branches of the two mold lines A and B of two fixed ramps 22a, 22b which control the radial displacement towards the inside of the pistons 16. These ramps are arranged downstream of the closure zone of the molds of the two chains and at a distance from this zone which is less than the length of the tubular hollow body to be produced. In the embodiment shown, the hollow body being constituted by two blanks 24 arranged in opposition, the ramps 22a, 22b are separated from the closing zone F of the molds, shown in FIG. 1, by a distance S which is smaller than to the
longueur L des deux ébauches.length L of the two blanks.
Les rampes 22a et 22b sont prolongées par des glissières 23a et 23b qui sont destinées à maintenir les pistons en position de pincement pendant la durée de The ramps 22a and 22b are extended by slides 23a and 23b which are intended to hold the pistons in the pinching position for the duration of
gélification de la matière.gelation of the material.
Avec cette installation et au fur et à mesure de l'introduction de la paraison 3 dans le tunnel de moule, et grâce au pincement effectué par les pistons aval, mais grâce aussi au différentiel de pression entre la pression régnant dans la paraison, et le vide amené dans les empreintes des deux chaînes de moule, cette paraison est plaquée contre les empreintes du moule et forme progressivement les deux ébauches 15 des corps creux. A titre d'exemple, la pression à l'intérieur de la paraison est supérieure de 0,2 bar à la pression atmosphérique tandis que celle dans les empreintes est inférieure de 0,2 à 0,4 bar à la pression atmosphérique. Lorsque les deux pistons 16, disposés en amont des deux corps creux formés, viennent en contact avec les rampes 22a, 22b, ils sont déplacés radialement l'un vers l'autre en écrasant ainsi le canal de jonction 14 avec l'ébauche suivante. Cet écrasement, s'effectuant alors que la matière est encore bien en dessous de son point de gélification, assure une fermeture étanche entre les ébauches 15, With this installation and as the introduction of the parison 3 in the mold tunnel, and thanks to the pinch made by the downstream pistons, but also thanks to the pressure differential between the pressure in the parison, and the vacuum brought into the footprints of the two mold chains, this parison is pressed against the cavities of the mold and gradually forms the two blanks 15 hollow bodies. For example, the pressure inside the parison is 0.2 bar higher at atmospheric pressure while the pressure in the cavities is 0.2 to 0.4 bar lower than atmospheric pressure. When the two pistons 16, arranged upstream of the two hollow bodies formed, come into contact with the ramps 22a, 22b, they are moved radially towards each other thus crushing the junction channel 14 with the next blank. This crushing, taking place while the material is still well below its gel point, ensures a tight seal between the blanks 15,
respectivement aval et amont.respectively downstream and upstream.
Dans une forme de mise en oeuvre préférée, lorsque la paraison 3 débite entre les canaux 12 des moules 40a, 40b, la vitesse de défilement des chaînes A et B de moules est réduite pour augmenter l'épaisseur de la matière formant un conduit de jonction 14 entre deux ébauches 15, et améliorer la résistance ultérieure de l'obturation In a preferred embodiment, when the parison 3 delivers between the channels 12 of the molds 40a, 40b, the running speed of the mold chains A and B is reduced to increase the thickness of the material forming a connecting duct. 14 between two blanks 15, and improve the subsequent resistance of the shutter
des ébauches.drafts.
Comme indiqué précédemment, les pistons sont maintenus pressés l'un contre l'autre tant que la matière n'a pas atteint son point de gélification, c'est-à-dire pratiquement jusqu'à l'extrémité aval du tunnel de moulage. Lorsque les pistons 16 échappent des rampes 23a, ils sont rappelés vers l'extérieur par le ressort de rappel 19, de manière à permettre la libre formation d'un nouveau conduit de jonction 14 et surtout de posséder des talons externes 16b débordant du dos du moule en prévision d'une As indicated above, the pistons are kept pressed against each other until the material has reached its gel point, that is to say practically to the downstream end of the molding tunnel. When the pistons 16 escape the ramps 23a, they are biased outwardly by the return spring 19, so as to allow the free formation of a new connecting duct 14 and especially to have external heels 16b overflowing the back of the mold in anticipation of a
prochaine rencontre avec les rampes 22a, 22b. next meeting with ramps 22a, 22b.
La chaîne d'ébauche ainsi fabriquée est refroidie par trempage dans un bain. The blanking line thus manufactured is cooled by dipping in a bath.
A la sortie du bain, les ébauches 4 sont sectionnées en 25, des autres ébauches aval et amont, puis sont séparées l'une de l'autre par sectionnement en 26. Chacune de ces ébauches est stockée jusqu'à ce qu'elle soit reprise dans une installation d'extrusion At the outlet of the bath, the blanks 4 are cut at 25, other downstream and upstream blanks, then are separated from each other by sectioning at 26. Each of these blanks is stored until it is recovery in an extrusion plant
soufflage pour former un récipient. blowing to form a container.
L'aménagement nécessaire pour transformer cette installation est peu coûteux et met en oeuvre des moyens fiables permettant de bénéficier au mieux de la production continue. Par ailleurs, une telle installation permet de réaliser des ébauches dans des matériaux synthétiques particulièrement visqueux, sans que cela perturbe les conditions de fabrication, puisqu'il suffit simplement de réduire la vitesse de déplacement The development required to transform this facility is inexpensive and uses reliable means to make the most of continuous production. Moreover, such an installation makes it possible to produce blanks in highly viscous synthetic materials, without this disturbing the manufacturing conditions, since it is simply necessary to reduce the speed of displacement.
des deux chaînes de moules.two chains of mussels.
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