FR2850899A1 - Procede de fabrication d'un corps creux par extrusion et soufflage d'une resine thermoplastique - Google Patents

Abstract

Procédé de fabrication d'un corps creux par extrusion et soufflage d'une résine thermoplastique, comportant les étapes consistant à :remplir avec une quantité de résine un accumulateur (1) comportant un espace d'accumulation (12) présentant une ouverture d'extrémité,placer un moule de soufflage (24) avec une cavité interne (36) ayant une portion d'étranglement (37) en communication avec ladite ouverture d'extrémité,déplacer axialement un poinçon (10, 11) à travers ladite portion d'étranglement de la cavité interne, de manière à enrober avec une couche de résine (38) une partie du poinçon saillante,continuer le déplacement du poinçon dans ladite cavité interne (36) pour allonger axialement ladite couche de résine (38),appliquer une pression de fluide sur ladite surface intérieure de la couche de résine à travers ledit poinçon pour obtenir un corps creux.

Description

i

La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un corps creux bi-orienté par extrusion et soufflage d'une résine thermoplastique et à un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.

Le document EP486419 décrit un tel procédé qui comporte les étapes consistant à porter de la résine dans un état malléable, remplir avec une quantité de ladite résine un accumulateur comportant un espace d'accumulation délimité entre un noyau central et une paroi extérieure présentant une ouverture d'extrémité, placer un moule de soufflage avec 10 une cavité interne ayant une portion d'étranglement ouverte en communication avec ladite ouverture d'extrémité, déplacer axialement un poinçon mobile depuis ledit noyau central à travers ledit espace d'accumulation, ladite ouverture d'extrémité et ladite portion d'étranglement de la cavité interne, de manière à enrober avec de la 15 résine une partie du poinçon saillante par rapport audit noyau central.

Dans ce procédé connu, la résine est ensuite moulée par soufflage. Ce procédé s'est avéré avantageux en termes de productivité et permet de contrôler et d'homogénéiser la température de la résine, évitant ainsi des irrégularités de poids et de calibre dans le corps creux 20 obtenu. Cependant, ce procédé connu ne convient pas à la fabrication de corps creux de grande capacité, car l'ébauche risque de se décrocher du poinçon pendant le soufflage si elle présente un trop grand poids. Il est connu d'utiliser une résine thermoplastique à haut poids moléculaire pour éviter le risque de décrochement de l'ébauche. Cependant, une telle 25 résine présente une température de transition vitreuse élevée, ce qui occasionne une dépense énergétique accrue dans la machine de moulage.

De plus, une telle résine ne présente pas toujours des propriétés mécaniques adaptées à l'application du corps creux. Enfin, ce procédé connu ne permet de fabriquer que des corps creux de structure simple, 30 seule la forme extérieure pouvant être adaptée par le choix de la forme du moule de soufflage.

La présente invention a pour but de fabriquer un corps creux bi-orienté en remédiant à ces inconvénients.

Pour cela, l'invention fournit un procédé du type 35 susmentionné, caractérisé par les étapes consistant à: continuer le déplacement axial du poinçon mobile dans ladite cavité interne au moins jusqu'à un niveau intermédiaire entre ladite portion d'étranglement ouverte et une paroi d'extrémité opposée de ladite cavité interne, en poussant simultanément de la résine hors dudit espace d'accumulation avec une vitesse de sortie inférieure à la vitesse de 5 déplacement du poinçon, pour allonger axialement ladite couche de résine, appliquer une pression de fluide sur ladite surface intérieure de la couche de résine à travers ledit poinçon pour étirer transversalement ladite couche de résine jusqu'aux parois de ladite cavité interne et obtenir un 10 corps creux bi-orienté présentant un goulot correspondant à la portion d'étranglement de la cavité interne, laisser refroidir ledit corps creux jusqu'à un état rigide, rétracter ledit poinçon et éjecter ledit corps creux du moule de soufflage.

Dans ce procédé, une couche de résine enrobe le poinçon 15 mobile au moins jusqu'à un niveau intermédiaire entre la portion d'étranglement et la paroi d'extrémité de la cavité du moule, de manière à former une ébauche directement dans le moule de soufflage, ce qui permet de réaliser le soufflage immédiatement après, sans changer de poste de travail. La continuité et la vitesse d'exécution de ces deux 20 étapes évitent des problèmes de conditionnement thermiques de la résine. Ce procédé fonctionne avec la plupart des résines disponibles sur le marché, comme par exemple le PVC, le polypropylène PP, des polyéthylènes PE, le PET et des polyamides PA. On obtient ainsi un corps creux bi-orienté sans soudure avec une paroi dépourvue 25 d'inhomogénéités ou autres défauts ponctuels. L'utilisation d'un poinçon enrobé permet de réaliser une ébauche de grande masse sans risquer un décrochement de l'ébauche, ce qui permet d'obtenir un corps creux de grande capacité et/ou avec une grande épaisseur de paroi. Le poinçon remplit à la fois la fonction d'allongement de la paraison et de support de 30 celle-ci.

De préférence, le procédé selon l'invention comporte l'étape consistant à imprimer un relief extérieur de la partie saillante dudit poinçon sur une surface intérieure de ladite couche de résine, de manière à obtenir un corps creux présentant un relief intérieur correspondant. Par 35 exemple, la partie saillante du poinçon inclut des rainures et/ou des portions ayant des dimensions transversales différentes et/ou un filetage.

Selon une réalisation particulière de l'invention, ledit relief extérieur inclut au moins une partie de poinçon filetée pour obtenir un filetage correspondant sur la surface intérieure dudit corps creux. Le filetage obtenu sur la surface intérieure du corps creux présente 5 l'avantage d'offrir une fixation résistante à la pression pour un bouchon, une valve ou un accessoire analogue devant être fixé dans le goulot du corps creux.

Avantageusement dans ce cas, ledit poinçon mobile comporte une douille périphérique constituant ladite partie de poinçon 10 filetée et une tige centrale qui peut coulisser axialement par rapport à ladite douille périphérique. Dans l'étape de déplacement du poinçon, on amène ladite douille périphérique dans ladite portion d'étranglement de la cavité interne, de manière à enserrer ladite couche de résine entre ladite partie de poinçon filetée et une paroi de ladite portion 15 d'étranglement, et, dans l'étape de rétraction du poinçon, on anime ladite douille périphérique d'un mouvement de rotation axial de manière à dégager ladite douille périphérique du filetage intérieur obtenu dans une portion d'étranglement correspondante du corps creux.

L'utilisation d'un poinçon en deux parties avec une tige centrale et une douille périphérique filetée permet de contrôler les mouvements de la partie de poinçon filetée de manière indépendante. La douille périphérique entoure la tige centrale de sorte que l'entrefer entre le poinçon et la portion d'étranglement du moule est réduit lorsque la 25 douille périphérique est introduite dans la portion d'étranglement. La couche de résine enserrée entre les deux pièces forme le goulot du corps creux et se conforme au niveau de sa surface intérieure au filetage porté par la douille périphérique. Le filetage intérieur peut aussi être formé dans une autre portion du corps creux, par exemple dans la paroi de fond 30 à l'aide d'un relief correspondant sur la partie d'extrémité de la tige centrale.

Avantageusement, l'ouverture d'extrémité de l'accumulateur et la portion d'étranglement du moule de soufflage communiquent à travers un orifice d'extrusion d'une filière d'extrusion 35 et, par exemple à la fin l'étape de déplacement du poinçon mobile, on déplace une douille de compactage autour dudit poinçon dans ledit orifice d'extrusion, ladite douille de compactage s'insérant entre ledit poinçon et une paroi dudit orifice d'extrusion de manière à complètement évacuer la résine de l'orifice d'extrusion dans la cavité interne du moule de soufflage. On obtient ainsi un goulot du corps creux sans retassures.

De préférence, le procédé selon l'invention comporte en outre les étapes consistant à: déplacer la douille périphérique depuis la portion d'étranglement vers l'intérieur de la cavité interne pendant l'étape de soufflage, de manière à 10 replier un pan de ladite couche de résine entre une portion de ladite couche de résine plaquée contre la paroi de la cavité interne du moule de soufflage et une portion d'extrémité de ladite couche de résine accrochée à la douille périphérique, et plaquer ledit pan replié contre ladite portion d'extrémité de ladite 15 couche de résine accrochée à la douille périphérique à la fin de l'étape de soufflage. On obtient ainsi un goulot à double paroi, présentant une rigidité accrue. Ce goulot est muni d'un filetage intérieur pour la fixation d'un bouchon ou autre. La résistance à la pression de l'assemblage correspondant est encore accrue.

Avantageusement, dans l'étape de déplacement du poinçon mobile, on vide complètement l'espace d'accumulation à travers l'orifice d'extrusion. L'évacuation complète de l'accumulateur permet un contrôle précis de la quantité de résine qui est moulée, pour un dimensionnement précis des parois du corps creux obtenu, à une 25 température maintenue fixe.

Le déplacement axial du poinçon est effectué en fonction du taux d'allongement souhaité. Selon une réalisation particulière de l'invention, le poinçon est déplacé sensiblement jusqu'à la paroi d'extrémité de la cavité interne.

L'invention fournit également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, qui comporte: un accumulateur de résine incluant une paroi extérieure et un noyau central délimitant entre eux un espace d'accumulation apte à recevoir une résine thermoplastique dans un état malléable, une ouverture 35 d'extrémité ménagée à travers ladite paroi extérieure, un piston d'extrusion agencé de manière coulissante entre ladite paroi extérieure et ledit noyau central pour expulser la résine dudit espace d'accumulation à travers ladite ouverture d'extrémité, un moule de soufflage et de bi-orientation avec une cavité interne ayant une portion d'étranglement ouverte pouvant être placée en vis-à-vis de 5 ladite ouverture d'extrémité et une paroi d'extrémité opposée à ladite portion d'étranglement ouverte, un poinçon mobile axialement entre une position rétractée à l'intérieur dudit noyau central et des positions de saillie, dans lesquelles une partie saillante dudit poinçon par rapport audit noyau central est engagée à 10 travers ladite ouverture d'extrémité et ladite portion d'étranglement de la cavité interne, ledit poinçon comportant un conduit intérieur axial débouchant à l'extérieur dudit poinçon au niveau de ladite partie saillante et une valve pour sélectivement ouvrir et fermer ledit conduit intérieur, des moyens d'entraînement commandés pour déplacer sélectivement ledit piston d'extrusion et ledit poinçon en coulissement axial, et une source de pression reliée audit conduit intérieur du poinçon, caractérisé par le fait que ledit poinçon peut se déplacer dans ladite cavité interne au moins jusqu'à un niveau intermédiaire entre ladite 20 portion d'étranglement et ladite paroi d'extrémité.

Avantageusement, ledit poinçon porte au moins une rainure pour obtenir une nervure de forme correspondante sur la surface intérieure dudit corps creux.

Selon des réalisations particulières, ladite ou chacune 25 desdites rainure(s) présente un tracé annulaire fermé ou un tracé axial sensiblement rectiligne ou un tracé hélicodal.

De préférence, ledit poinçon comporte au moins une partie de poinçon filetée pour obtenir un filetage correspondant sur la surface intérieure dudit corps creux.

Avantageusement, le poinçon mobile comporte une douille périphérique constituant ladite partie de poinçon filetée et une tige centrale qui peut coulisser axialement par rapport à ladite douille périphérique, et lesdits moyens d'entraînement sont aptes à déplacer axialement ladite 35 tige centrale et ladite douille périphérique de manière déphasée et à entraîner au moins ladite douille périphérique en rotation dans un sens de dévissage du filetage de la douille périphérique.

Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la tige centrale est entraînée en rotation axiale par ledit dispositif 5 d'entraînement, un accouplement unidirectionnel étant disposé entre ladite douille périphérique et ladite tige centrale pour accoupler en rotation ladite douille périphérique à ladite tige centrale dans ledit sens de dévissage et découpler en rotation ladite douille périphérique de ladite tige centrale dans un sens opposé.

De préférence, l'ouverture d'extrémité de l'accumulateur et la portion d'étranglement du moule de soufflage et de bi-orientation communiquent à travers un orifice d'extrusion d'une filière d'extrusion, une douille de compactage étant agencée autour dudit poinçon et mobile axialement entre une position rétractée dans ledit noyau central de 15 l'accumulateur et une position déployée, dans laquelle ladite douille de compactage est insérée entre ledit poinçon et une paroi dudit orifice d'extrusion de manière à complètement évacuer la résine de l'orifice d'extrusion dans la cavité interne du moule de soufflage et de biorientation.

Avantageusement, la paroi extérieure de l'accumulateur est munie d'un moyen chauffant et le noyau central de l'accumulateur est muni d'un circuit interne destiné à faire circuler un fluide caloporteur. A l'aide de ces caractéristiques, on régule la température de la résine dans l'accumulateur depuis les deux faces de l'espace d'accumulation. La 25 résine peut ainsi être maintenue à une température homogène et optimale pour le moulage. Par exemple, le moyen chauffant est une résistance électrique.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au 30 cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. Sur ces dessins: - la figure 1 est une vue partielle en coupe axiale d'un dispositif selon un premier mode de 35 réalisation de la présente invention, l'accumulateur étant associé à un poste de moulage, - la figure 2 est une vue de détail agrandie d'une partie de l'accumulateur de la figure 1, l'accumulateur étant associé à un poste d'injection, - la figure 3 est une vue analogue à la figure 1, 5 représentant une étape d'extrusion par enrobage d'un poinçon, - la figure 4 est une vue analogue à la figure 3, représentant une étape de bi-orientation avec présoufflage, - la figure 5 est une vue analogue à la figure 4, représentant la fin de l'étape de soufflage, - la figure 6 est une vue de détail agrandie d'un dispositif selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention, l'accumulateur étant 15 associé à un poste de moulage, - la figure 7 est une vue partielle représentant une variante de réalisation du poinçon, - la figure 8 est un diagramme représentant la chronologie de fonctionnement du dispositif de la 20 figure 1, - la figure 9 représente un exemple de corps creux obtenu à l'aide du dispositif de la figure 6. On va maintenant décrire une machine de moulage par extrusion soufflage selon le premier mode de réalisation de l'invention et 25 son fonctionnement.

En référence à la figure 1, la machine comporte un accumulateur 1 qui est monté sur un support mobile pour pouvoir être associé à deux postes de travail différents. Sur la figure 1, l'accumulateur 1 est associé à un poste de moulage 2.

L'accumulateur 1 comprend une enveloppe extérieure tubulaire 3 qui est fixée au niveau de son extrémité supérieure à une bride de support 4. La bride de support 4 fait partie d'un plateau rotatif connu en soi et non représenté permettant de déplacer l'accumulateur 1 d'un poste de travail à l'autre. L'enveloppe extérieure 3 présente au 35 niveau de son extrémité inférieure un rebord transversal 5 qui entoure et délimite une ouverture de sortie 6 de l'accumulateur 1. A l'intérieur de l'enveloppe extérieure 3 se trouve un noyau central 7 constitué de plusieurs pièces coaxiales mobiles les unes par rapport aux autres, à savoir une chemise intérieure 8, une douille de compactage 9, une douille de calibrage 10 filetée et une tige creuse centrale 11. La chemise 5 intérieure 8 comprend plusieurs pièces individuelles qui contiennent un circuit pour faire circuler un fluide caloporteur comme de l'huile thermique. Le circuit comprend des conduits annulaires 13 ménagés à proximité de la surface extérieure de la chemise intérieure 8. La douille de calibrage 10 et la tige creuse centrale 1 1 constituent un poinçon 10 d'enrobage dont la fonction sera expliquée plus bas.

Entre le noyau central 7 et la paroi interne de l'enveloppe extérieure 3 se trouve un espace d'accumulation 12 qui s'étend jusqu'à l'ouverture de sortie 6 et qui comprend un espace annulaire fermé à son extrémité supérieure 15 par un piston d'extrusion 14. Sur la figure 1, le 15 piston d'extrusion 14, la chemise intérieure 8, la douille de compactage 9, la douille de calibrage 10 et la tige creuse centrale 1 1 sont représentés dans une position de retrait à l'intérieur de l'enveloppe extérieure 3. Ces différentes pièces peuvent être déplacées axialement vers l'extérieur de l'enveloppe extérieure 3 par un entraînement pneumatique classique.

En référence à la figure 2, la tige centrale 1 1 comporte un conduit central 17 qui est relié au niveau de l'extrémité supérieure à une source d'air sous pression non représentée et qui est fermé au niveau de l'extrémité inférieure par un clapet taré 18 rappelé en position de fermeture par un ressort 19.

Sur la figure 2, l'accumulateur 1 est représenté associé à l'autre poste de travail, qui est un poste d'injection 16. Le cycle de fabrication d'un corps creux commence à ce poste, comme il va être maintenant expliqué.

Au poste d'injection 16, une presse d'injection à vis de type 30 connu est utilisée pour porter une résine thermoplastique dans un état malléable et l'injecter dans l'espace d'accumulation 12. Sur la figure 2, on a représenté seulement une partie d'extrémité de la tuyère d'injection 20 qui s'applique de manière ajustée contre l'enveloppe extérieure 3 de l'accumulateur 1. Une quantité prédéterminée de résine 35 est ainsi 35 injectée dans l'accumulateur 1 de manière à remplir l'espace d'accumulation 12. Afin d'amener et de maintenir la résine 35 à la température optimale pour la phase de moulage avec bi-orientation, la température dans l'espace d'accumulation 12 est régulée au moyen d'une résistance électrique 21 et d'une circulation de fluide dans le circuit de la chemise intérieure 8.

A partir de cette situation, le fonctionnement de la machine va être expliqué à l'aide du diagramme de la figure 8, sur lequel chaque case horizontale représente un pas de temps égal à 0,5 s environ.

A l'étape 22, l'accumulateur 1 est déplacé par le plateau rotatif de support jusqu'au poste de moulage avec bi-orientation 2, 10 visible sur les figures 1 et 3 à 5. Un couvercle non représenté obture l'ouverture 6 pendant ce déplacement. Sur la figure 1, la matière contenue dans l'espace d'accumulation 12 n'est pas représentée.

Le poste de moulage avec bi-orientation 2 comporte une filière d'extrusion 25 fixée sur un plateau de support fixe 26 et un moule 15 de soufflage 24 constitué de deux coques séparées 24a et 24b. Les coques 24a et 24b sont actionnées selon un mouvement transversal par un mécanisme classique permettant l'ouverture et la fermeture du moule 24. Le moule 24 contient une cavité interne 36 qui présente une portion d'étranglement 37 de diamètre égal au diamètre de l'orifice 28 de la 20 filière d'extrusion 25. L'étape 23, qui commence simultanément avec l'étape 22, représente le mouvement de fermeture du moule 24. Ce mouvement étant connu, le moule 24 est représenté en position fermée sur toutes les figures. L'étape 27 représente le blocage du plateau de support rotatif au poste 2. Le rebord 5 est alors positionné de manière 25 ajustée contre la surface supérieure de la filière d'extrusion 25, l'accumulateur 1 étant placé dans l'axe de l'orifice d'extrusion 28.

L'étape 29 représente l'ouverture du couvercle qui obturait l'ouverture 6.

Plusieurs opérations commencent alors presque simultanément: l'étape 30 représente le déplacement du piston 30 d'extrusion 14 pour pousser la résine hors de l'espace d'accumulation 12 à travers l'ouverture 6. L'étape 32 représente le déplacement des pièces du noyau central 7. L'étape 33 représente le pré-soufflage d'une faible pression d'air à travers le conduit 17. L'étape 34 représente le transfert de matière à travers l'orifice d'extrusion 28.

Plus précisément, dans l'étape 32, on déplace d'abord la tige centrale 11, qui s'engage à travers la filière d'extrusion 25 dans le moule 24 en s'enrobant d'une couche de résine 38 régulière. L'avance de la tige centrale 11 s'effectue à une vitesse double de la vitesse de sortie de la résine 35 à travers l'orifice d'extrusion 28, ce qui produit un étirement axial de la couche de résine 38 et une orientation moléculaire 5 correspondante. Une portion d'extrémité de la tige centrale 11 porte une rainure hélicodale 39 sur sa surface périphérique, qui imprime une nervure hélicodale correspondante sur la surface intérieure de la couche de résine 38, comme visible sur la figure 3. Le pré-soufflage légèrement retardé d'air à travers le conduit 17 de la tige 11 décolle la couche de 10 résine 38 de la tige 1 1, après un certain déplacement axial de celleci audelà de la portion d'étranglement 37, ce qui évite un refroidissement trop rapide de la résine. La couche de résine 38 décollée de la tige 11 est représentée sur la figure 4, sur laquelle la nervure hélicodale 40 est également représentée. Pendant le pré-soufflage, la couche de résine 38 15 n'entre pas en contact avec la paroi périphérique de la cavité 36.

En retard sur la tige centrale 1 1, on déplace également la douille de calibrage 10 vers l'orifice d'extrusion 28. La douille de calibrage 10 pénètre dans l'entrefer entre la tige 1 1 et la paroi périphérique de l'orifice d'extrusion 28. La douille de calibrage 10 20 présente un filetage extérieur 41, mieux visible sur la figure 2, qui imprime un filetage correspondant sur la surface intérieure de la couche de résine 38. La douille de calibrage 10 se déplace jusqu'au niveau de la portion d'étranglement 37 du moule 24, de manière à former un filetage intérieur 67 dans le goulot du corps creux en cours de fabrication. Par 25 exemple, le rapport entre le rayon intérieur de l'orifice d'extrusion 28 et l'entrefer est d'environ 10.

Pendant que la tige 11 termine son déplacement jusqu'à la paroi de fond 42 de la cavité interne 36, le piston 14 et la chemise intérieure 8 se déplacent jusqu'à toucher le rebord 5 pour complètement 30 vider l'espace d'accumulation 12. Enfin, la douille de compactage 9 coulisse de manière ajustée entre la douille de calibrage 10 et la paroi périphérique de l'orifice d'extrusion 28 jusqu'à l'extrémité inférieure de l'orifice d'extrusion 28, de manière à complètement chasser la résine de la filière d'extrusion 25 et à comprimer la matière dans l'interstice entre 35 la douille de calibrage 10 et la portion d'étranglement 37. La position de fin de course des différentes pièces à la fin de l'étape 32 est représentée sur la figure 5.

A partir de cette situation, on effectue l'étape de soufflage 43 avec une plus haute pression d'air, ce qui dilate transversalement la 5 couche de résine 38 jusqu'au contact des parois de la cavité interne 36 et achève ainsi la bi-orientation moléculaire du matériau et la formation d'un corps creux 50. Par exemple, le rapport de soufflage, c'est-à-dire le rapport entre le diamètre de la paraison extrudée et le diamètre du corps creux 50, est environ 3/4. Simultanément, on effectue l'étape 44 de 10 retour du piston d'extrusion 14 en position de retrait et puis l'étape 45 de retour des pièces du noyau central 7 en position de retrait. Ainsi, la paraison est soutenue jusqu'à sa finalisation. Dans l'étape 45, la douille de calibrage 9 est mise en rotation de manière à dévisser son filetage extérieur 41 du filetage correspondant formé sur la surface intérieure de 15 la couche de résine 38. Pour cela, la tige centrale 1 1 est couplée à un moteur électrique rotatif à commande numérique et la douille de calibrage 9 est couplée à la tige centrale 1 1 par une transmission unidirectionnelle à cliquet 66, qui permet l'entraînement de la douille de calibrage 9 dans le sens du dévissage et permet également à la douille de 20 calibrage 9 de tourner plus vite que la tige centrale 1 1, ce qui évite de forcer sur le filetage moulé lors du retrait de la douille de calibrage 9.

L'étape 46 représente la fermeture du couvercle d'obturation de l'ouverture 6. L'étape 47 représente le refroidissement du corps creux 50 jusqu'à la température de transition vitreuse du 25 matériau et en deçà. L'étape 48 représente le phénomène de plastification correspondante du corps creux 50. Ensuite, l'étape 49 représente le mouvement d'ouverture du moule 24 pour éjecter le corps creux 50 fini. L'étape 51 représente le déblocage du plateau rotatif et l'étape 52 le déplacement du plateau rotatif pour ramener l'accumulateur 30 1 au poste d'injection 16.

De manière connue, on prévoit de préférence plusieurs accumulateurs identiques qui travaillent simultanément en temps masqué aux différents postes. Dans ce cas, l'étape 53 représente une initialisation du module de commande de la machine de moulage, afin de commencer 35 un nouveau cycle avec un autre accumulateur 1 préalablement rempli.

Comme visible sur la figure 8, le cycle de travail au poste 2 dure environ s. Les étapes 52 et 23b sont en fait une itération des étapes 22 et 23 qui inaugure ce nouveau cycle, lequel va être exécuté identiquement à celui qui vient d'être décrit.

Le corps creux 50 obtenu par le procédé qui vient d'être 5 décrit comporte une épaisseur de paroi régulière, une nervure hélicodale 40 sur sa surface intérieure, qui renforce sa résistance à la pression, et un filetage intérieur dans son goulot. D'autres formes de nervures peuvent être obtenues de manière similaire, en adaptant le tracé de la ou des rainures sur la tige centrale 1 1. Par exemple, une pluralité de rainures 10 annulaires périphériques parallèles permet d'obtenir une pluralité de nervures annulaires parallèles dans le corps creux 50, et des rainures axiales parallèles permettent d'obtenir des nervures axiales dans le corps creux 50.

Dans l'étape 32, le rapport entre la vitesse de la tige centrale 15 1 1 et la vitesse de sortie de la résine 35 à travers l'orifice d'extrusion 28 contrôle le taux d'allongement axial de la couche de résine 38 et peut être choisi en fonction des propriétés souhaitées. Ce taux est égal à 2 dans l'exemple décrit ci-dessus.

En référence à la figure 6, on décrit maintenant un deuxième 20 mode de réalisation du procédé de fabrication selon l'invention et une variante correspondante de la machine de moulage. Les mêmes chiffres de référence sont utilisés pour désigner des éléments identiques ou analogues à ceux du premier mode de réalisation.

Comme visible sur la figure 6, dans le moule de soufflage 25 24, la cavité interne 36 présente une face d'épaulement 54 à angle droit avec la paroi de la portion d'étranglement 37. La figure 6 représente également des conduits annulaires 55 pour la circulation d'un fluide caloporteur dans la filière d'extrusion 25 et dans la portion d'étranglement 37, afin de réguler la température de la résine dans ces 30 zones.

Pendant le soufflage, l'injection de pression étant effectuée à travers l'extrémité de la tige centrale 11 qui se trouve au fond du moule 24, la couche de résine 38 se plaque contre les parois de la cavité 36 depuis le bas vers le haut du moule. La moitié droite de la figure 6 35 représente la couche de résine 38 sensiblement telle qu'elle est obtenue pendantl'étape de soufflage 43 dans le premier mode de réalisation.

Dans le deuxième mode de réalisation, on continue de déplacer conjointement la douille de calibrage 10 et la douille de compactage 9 vers l'intérieur du moule 24 pendant le soufflage. Ainsi, un pan 56 de la couche de résine 38, qui est adjacent à une portion d'extrémité 58 s accrochée à la douille de calibrage 10, est entraîné à distance de la face d'épaulement 54 et se replie ainsi vers une portion inférieure 57 de la couche de résine 38, qui est accrochée à la paroi périphérique de la cavité 36. Le pan 56 reste plus souple que le restant de la couche de résine 38 car l'absence de contact avec le moule 24 et le poinçon 10 d'enrobage ralentit son refroidissement.

La moitié gauche de la figure 6 représente, au chiffre 56a, le pan tel qu'il est approximativement positionné lorsque les douilles 9 et 10 arrivent en fin de course. Dans ce mode de réalisation, la douille de compactage 9 balaie également la portion d'étranglement 37 du moule 15 de soufflage 24 et la partie filetée de la douille de calibrage 10 entre dans la cavité principale du moule 24. Enfin, le soufflage est terminé avec une plus forte pression, ce qui rabat le pan replié contre la portion d'extrémité 58, comme montré au chiffre 56b, en formant un coude de matière. On obtient ainsi un goulot avec une paroi double et un filetage 20 intérieur. La suite du procédé est identique au premier mode de réalisation.

Les corps creux obtenus par les procédés décrits ci-dessus peuvent avoir de nombreuses applications, par exemple pour le traitement des eaux, la filtration, le conditionnement de produits 25 chimiques, alimentaires, pharmaceutiques ou cosmétiques. Des corps creux de grande capacité, par exemple 200 litres, peuvent être fabriqués.

On peut notamment fabriquer des corps creux résistant à des pressions intérieures élevées, en raison de la qualité de leurs parois et de la présence de nervures de renforcement sur leur surface intérieure, par 30 exemple un corps de bombe aérosol destiné à contenir une pression de à 35 bar. L'épaisseur de la paroi est réglée par la dimension de l'entrefer existant autour de la tige centrale 1 1 dans l'orifice d'extrusion 28.

Sur la figure 7, on a représenté une variante de réalisation de 35 la tige centrale 11, dans laquelle celle-ci présente deux portions il a et 1 lb ayant un diamètre réduit par rapport au restant de la tige 11, pour former par enrobage une paraison ayant une épaisseur échelonnée et ainsi obtenir un corps creux ayant une paroi périphérique échelonnée quant à son épaisseur et/ou son diamètre. Les portions amincies 1 la et 1 lb permettent ainsi d'obtenir une surépaisseur des parois au niveau du 5 fond et du sommet du corps creux 50, qui sont les zones o s'exerce la pression la plus importante lorsque le corps creux est employé comme réservoir pressurisé.

Exemple

On a représenté sur la figure 9 un corps creux 60 obtenu à 10 l'aide du dispositif selon le deuxième mode de réalisation décrit et utilisé comme réservoir d'un extincteur portatif 61. Le corps creux 60 est fabriqué en une résine polymère réticulée par des liaisons ioniques connue sous la marque déposée Surlyng et fabriquée par la société DuPont E. Cette matière présente une excellente transparence, une 15 grande résistance aux rayures, une large plage de températures de mise en oeuvre et une très bonne résistance aux solvants organiques. La paroi 62 présente une épaisseur sensiblement uniforme e valant entre 3 et 5 mm, pour contenir une pression de 55 bar. Sa surface intérieure porte une nervure hélicodale 63. Le goulot 64 du corps creux 60 présente une 20 paroi double et un filetage intérieur pour fixer par vissage un dispositif d'expulsion 65.

Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des 25 moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Procédé de fabrication d'un corps creux bi-orienté (50) par extrusion et soufflage d'une résine thermoplastique, comportant les étapes consistant à: porter ladite résine (35) dans un état malléable, remplir avec une quantité de ladite résine un accumulateur (1) comportant un espace d'accumulation (12) délimité entre un noyau central (7) et une paroi extérieure (3) présentant une ouverture d'extrémité (6), placer (22) un moule de soufflage (24) avec une cavité interne (36) ayant une portion d'étranglement (37) ouverte en communication avec ladite ouverture d'extrémité, déplacer axialement (32) un poinçon mobile (10, 11) depuis ledit noyau central à travers ledit espace d'accumulation, ladite ouverture 15 d'extrémité et ladite portion d'étranglement de la cavité interne, de manière à enrober avec une couche de résine (38) une partie du poinçon saillante par rapport audit noyau central, caractérisé par les étapes consistant à: continuer (32) le déplacement axial du poinçon mobile dans ladite cavité 20 interne (36) au moins jusqu'à un niveau intermédiaire entre ladite portion d'étranglement ouverte et une paroi d'extrémité (42) opposée de ladite cavité interne, en poussant (30) simultanément de la résine hors dudit espace d'accumulation avec une vitesse de sortie inférieure à la vitesse de déplacement du poinçon, pour allonger axialement ladite 25 couche de résine (38), appliquer (43) une pression de fluide sur ladite surface intérieure de la couche de résine à travers ledit poinçon pour étirer transversalement ladite couche de résine jusqu'aux parois de ladite cavité interne et obtenir un corps creux (50) bi-orienté présentant un goulot correspondant 30 à la portion d'étranglement de la cavité interne, laisser refroidir (47) ledit corps creux jusqu'à un état rigide, rétracter (45) ledit poinçon et éjecter (49) ledit corps creux du moule de soufflage.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par l'étape consistant à imprimer un relief extérieur (39, 41) de la partie 35 saillante dudit poinçon (1 1) sur une surface intérieure de ladite couche de résine (38), de manière à obtenir un corps creux présentant un relief intérieur correspondant (40, 67).

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit relief extérieur inclut au moins une partie de poinçon filetée 5 (10) pour obtenir un filetage (67) correspondant sur la surface intérieure dudit corps creux.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit poinçon mobile comporte une douille périphérique (10) constituant ladite partie de poinçon filetée et une tige centrale (11) qui 10 peut coulisser axialement par rapport à ladite douille périphérique, et que, dans l'étape de déplacement du poinçon (32), on amène ladite douille périphérique (10) dans ladite portion d'étranglement (37) de la cavité interne, de manière à enserrer ladite couche de résine (38) entre ladite partie de poinçon filetée et une paroi de ladite portion 15 d'étranglement, et que, dans l'étape de rétraction (45) du poinçon, on anime ladite douille périphérique (10) d'un mouvement de rotation axial de manière à dégager ladite douille périphérique du filetage intérieur (67) obtenu dans une portion d'étranglement du corps creux.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par les étapes consistant à: déplacer la douille périphérique (10) depuis la portion d'étranglement (37) vers l'intérieur de la cavité interne (36) pendant l'étape de soufflage (43), de manière à replier un pan (56) de ladite couche de résine (38) 25 entre une portion (57) de ladite couche de résine plaquée contre la paroi de la cavité interne du moule de soufflage et une portion d'extrémité (58) de ladite couche de résine accrochée à la douille périphérique, et plaquer ledit pan replié (56a, 56b) contre ladite portion d'extrémité (58) de ladite couche de résine accrochée à la douille périphérique à la fin de 30 l'étape de soufflage.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5,

caractérisé par le fait que ladite ouverture d'extrémité (6) de l'accumulateur et ladite portion d'étranglement (37) du moule de soufflage communiquent à travers un orifice d'extrusion (28) d'une 35 filière d'extrusion (25), et qu'on déplace une douille de compactage (9) autour dudit poinçon (10, 11) dans ledit orifice d'extrusion, ladite douille de compactage s'insérant entre ledit poinçon et une paroi dudit orifice d'extrusion (28) de manière à complètement évacuer la résine de l'orifice d'extrusion dans la cavité interne (36) du moule de soufflage.

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que, dans l'étape de déplacement (32) du poinçon mobile, on vide complètement l'espace d'accumulation (12) à travers l'orifice d'extrusion (28).

8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, 10 caractérisé par le fait que ledit poinçon (11) est déplacé sensiblement jusqu'à la paroi d'extrémité (42) de la cavité interne.

9. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comportant: un accumulateur de résine (1) incluant une paroi extérieure (3) et un 15 noyau central (7) délimitant entre eux un espace d'accumulation (12) apte à recevoir une résine thermoplastique (35) dans un état malléable, une ouverture d'extrémité (6) ménagée à travers ladite paroi extérieure, un piston d'extrusion (14) agencé de manière coulissante entre ladite paroi extérieure et ledit noyau central pour expulser la résine dudit 20 espace d'accumulation à travers ladite ouverture d'extrémité, un moule de soufflage et de bi-orientation (24) avec une cavité interne (36) ayant une portion d'étranglement (37) ouverte pouvant être placée en vis-à-vis de ladite ouverture d'extrémité et une paroi d'extrémité (42) opposée à ladite portion d'étranglement ouverte, un poinçon (10, 11) mobile axialement entre une position rétractée à l'intérieur dudit noyau central (7) et des positions de saillie, dans lesquelles une partie saillante dudit poinçon par rapport audit noyau central est engagée à travers ladite ouverture d'extrémité et ladite portion d'étranglement de la cavité interne, ledit poinçon comportant un conduit 30 intérieur (17) axial débouchant à l'extérieur dudit poinçon au niveau de ladite partie saillante et une valve (18, 19) pour sélectivement ouvrir et fermer ledit conduit intérieur, des moyens d'entraînement commandés pour déplacer sélectivement ledit piston d'extrusion et ledit poinçon en coulissement axial, et 35 une source de pression reliée audit conduit intérieur du poinçon, caractérisé par le fait que ledit poinçon (11) peut se déplacer dans ladite cavité interne (36) au moins jusqu'à un niveau intermédiaire entre ladite portion d'étranglement (37) et ladite paroi d'extrémité (42).

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que ledit poinçon (11) porte au moins une rainure (39) pour obtenir 5 une nervure (40) de forme correspondante sur la surface intérieure dudit corps creux (50).

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que ladite ou chacune desdites rainures (39) présente un tracé annulaire fermé ou un tracé axial sensiblement rectiligne ou un tracé 10 hélicodal.

12. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 1, caractérisé par le fait que ledit poinçon comporte au moins une partie de poinçon filetée (10) pour obtenir un filetage correspondant sur la surface intérieure dudit corps creux.

13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé par le fait que ledit poinçon mobile comporte une douille périphérique (10) constituant ladite partie de poinçon filetée et une tige centrale (11) qui peut coulisser axialement par rapport à ladite douille périphérique, et que lesdits moyens d'entraînement sont aptes à déplacer axialement 20 ladite tige centrale et ladite douille périphérique de manière déphasée et à entraîner au moins ladite douille périphérique en rotation dans un sens de dévissage du filetage de la douille périphérique.

14. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 13, caractérisé par le fait que ladite ouverture d'extrémité (6) de 25 l'accumulateur et ladite portion d'étranglement (37) du moule de soufflage et de bi-orientation communiquent à travers un orifice d'extrusion (28) d'une filière d'extrusion (25), une douille de compactage (9) étant agencée autour dudit poinçon (10) et mobile axialement entre une position rétractée dans ledit noyau central (7) de 30 l'accumulateur et une position déployée, dans laquelle ladite douille de compactage est insérée entre ledit poinçon et une paroi dudit orifice d'extrusion de manière à complètement évacuer la résine de l'orifice d'extrusion dans la cavité interne (36) du moule de soufflage et de biorientation.

15. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 14, caractérisé par le fait que la paroi extérieure (3) de l'accumulateur est munie d'un moyen chauffant (21) et que le noyau central (7) de l'accumulateur est muni d'un circuit interne (13) destiné à faire circuler un fluide caloporteur.