WO2010063902A1 - Procede et dispositif de formage de recipients avec regulation d'un differentiel de pression - Google Patents

Procede et dispositif de formage de recipients avec regulation d'un differentiel de pression Download PDF

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WO2010063902A1
WO2010063902A1 PCT/FR2009/001366 FR2009001366W WO2010063902A1 WO 2010063902 A1 WO2010063902 A1 WO 2010063902A1 FR 2009001366 W FR2009001366 W FR 2009001366W WO 2010063902 A1 WO2010063902 A1 WO 2010063902A1
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WO
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container
insert
mold
recess
wall
Prior art date
Application number
PCT/FR2009/001366
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Nicolas Chomel
Jules Tonga
Jean.Christophe Langlois
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Sidel Participations
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    • B29K2067/00—Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material

Definitions

  • the invention relates to the forming of containers from thermoplastic blanks, and more specifically to the forming of containers with recessed reserves such as integrated handles.
  • the manufacture of the containers generally comprises a blowing operation which takes place in a mold whose wall defines a cavity within which is introduced the blank, the latter coming, during blowing, to marry the wall under the effect the high gas pressure prevailing in the blank, previously heated so as to allow its plastic deformation.
  • Some containers may be provided with cavities formed protruding inwardly of the container and made for aesthetic (eg creation of curves), structural (eg making of panels to absorb the deformation of the container during storage). hot filling) or functional (making a handle for gripping the container).
  • a first technique is to use a mold with a movable insert initially retracted into the wall of the mold and deployed in the presence of the container being formed in the mold to repel the material when it reaches the wall, as shown in European Patent Applications EP 1 922 256 (SIDEL) or EP 346 518 (TOAGOSEI).
  • a disadvantage of this technique is related to the thermal regulation of the mold, which is generally used to initiate the cooling of the container before its ejection mold. Indeed, this cooling of the material makes it more difficult to deform when the insert is deployed. In particular, it may happen that the material, insufficiently deformed, does not completely marry the surface of the insert. This may result in certain defects in aspects that justify the scrapping of the container.
  • a second technique consists in forming an intermediate container provided with an outward protrusion towards the outside of the container, by means of a mold provided with a recess to form this protrusion when blowing the container. The intermediate container thus formed is then removed from the mold. An additional step then consists, for example by means of a sliding rod, to push the protrusion to return, so as to form a recessed reserve projecting inwardly of the container. This technique is particularly illustrated in the international application WO 2006/014331.
  • the invention aims in particular to overcome the disadvantages of the prior art, by proposing a solution to improve the manufacturing quality of containers with recessed reserves.
  • the invention proposes, firstly, a forming method, in a mold provided with a wall forming a cavity, of a container from an intermediate container comprising at least one lateral protrusion protruding towards the outside of the container, which includes:
  • a boxing operation of repelling the lateral protrusion by means of an insert mounted movably relative to the mold between a retracted position in which the insert is retracted into a recess formed in the wall and an extended position in which the insert extends projecting from the wall, to form, by turning, a recessed reserve projecting inwardly of the container;
  • the invention proposes, secondly, a device for forming a container from an intermediate container comprising at least one lateral protrusion protruding outwardly from the container, this device comprising: a mold provided with a wall defining a cavity;
  • a boxing insert mounted movable relative to the mold between a retracted position in which the insert is retracted into a recess formed in the wall, and an extended position in which the insert projects projecting from the wall, towards inside the cavity, to form, by turning the protrusion, a recessed reserve towards the inside of the container; means for regulating a pressure differential between the interior of the intermediate container on the one hand, and the inside of the recess, between the intermediate container and the insert, on the other hand.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a container forming unit equipped with a device according to the invention
  • FIG. 2 is a sectional cross-sectional view of the forming unit of FIG.
  • Figure 1 is shown in an open configuration during loading of an intermediate container
  • Figure 3 is a view similar to Figure 2, showing the forming unit in a closed configuration after loading the intermediate container, and before boxing thereof
  • Figure 4 is a broken-away perspective view partially showing the forming unit of Figure 3
  • Figure 5 is a view similar to Figures 2 and 3, showing the forming unit in a boxing configuration of the container
  • Figure 6 is a partial sectional view, made in another sectional plane, showing a detail of the forming unit of Figure 5
  • Figure 7 is a sectional front view, made in the plate, of a boxing module equipping the forming unit of the preceding figures
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the boxing module of FIG. 7.
  • Figure 1 is partially shown a forming unit 1 for a container manufacturing machine 2 from blanks 3 of plastic, such as PET (polyethylene terephthalate).
  • plastic such as PET (polyethylene terephthalate).
  • the term "blank” is used herein to mean intermediate containers having undergone a first series of operations in a first mold (for example a pre-blast) and intended to undergo a second series of operations in a second mold (for example blowing). ).
  • each intermediate container has on its body two symmetrical excrescences 4 whose boxing causes the inward turning of the container 2, and the subsequent formation of two recessed reserves 5 together forming a handle of the container 2.
  • the forming unit 1 is of the linear type and comprises a plurality of molds 6 each provided with a wall 7 defining a cavity for receiving a blank.
  • each mold 6 comprises two half-molds 8, each provided with a half-cavity 9.
  • the half-molds 8 are mounted facing each other on two mold carriers 10 movable in translation horizontal relative to a fixed frame (not shown) of the forming unit 1, in a transverse direction perpendicular to a longitudinal direction for feeding the blanks, between: a closed position in which the mold carriers 10 are brought together, half-molds 8 being in mutual contact by a joint plane 11 and the half-cavities 9 jointly forming the cavity of the mold 6; an open position (illustrated in Figure 2) in which the mold carriers 10 are spaced apart from each other to allow the evacuation of the containers 2 and the loading of the blanks 3.
  • the forming unit 1 further comprises at least one boxing device 12.
  • This device 12 comprises a boxing insert 13 designed to push back the wall of the blank 3 at the level of each protrusion 4 in the manner of a punch, so as to form, by turning around a hinge or hinge zone. 14, a hollow reserve 5 projecting inwardly of the container 2.
  • the forming unit 1 configured to accommodate two blanks 3, comprises two boxing devices 12 mounted vis-à-vis, provided to perform simultaneous boxing of the blank 3 on either side of the joint plane 1 1 and make two symmetrical recessed reserves 5 together forming a handle.
  • Each boxing device 12 therefore comprises two boxing inserts 13 connected in parallel and moving simultaneously.
  • Each insert 13, made of a thermally conductive material (that is to say having a high thermal conductivity coefficient, such as an aluminum alloy) is mounted to move in translation relative to the corresponding half-mold 8, between a retracted position in which the insert 13 is retracted into the wall 7, and an extended position in which the insert 13 protrudes from the wall 7.
  • each half-mold 8 is provided with a recess 15 made transversely and whose contour corresponds to the surface swept by the insert 13, with sufficient clearance to allow air circulation around the insert 13, for reasons which will be explained below.
  • the boxing device 12 is designed to allow rapid assembly and disassembly of the inserts 13, so as to allow the interchangeability of the inserts 13 either to carry out a repair or as part of the adaptation of the unit 1 to forming containers of different shape or capacity.
  • each boxing device 12 comprises a plate 16 of substantially parallelepiped shape, on which the insert 13 is fixed rigidly via at least two superposed rods, namely a upper rod 17 and a lower rod 18 anchored in an anterior face of the plate 16.
  • a central rod 19 may also be provided between the upper rod 17 and the lower rod 18.
  • the boxing device 12 is provided with a heating circuit 20 for the insert 13, which comprises a pipe 21 for supplying heat transfer fluid and a pipe 22 for evacuating the fluid, pierced in the plate 16 and connected to two bores 23, 24 formed respectively in the upper rod 17 and in the lower rod 18 and passing through the insert 13.
  • a conduit 25 formed in the insert 13 connects the bores 23, 24 to allow the circulation of the fluid and the heating of the insert 13.
  • the coolant is for example water heated to a temperature greater than or equal to the glass transition temperature of the constituent material of the container 2 (ie about 80 0 C for PET).
  • the pipes 21, 22 open on a lower face of the plate 16.
  • the heating of the insert 13 allows at the very least to maintain the temperature of the blank 3, at its excrescences 4, at a high value (around the glass transition temperature) where the material is sufficiently malleable for that the overturning of the excrescences 4 is easy and that the stresses exerted on the material does not cause inadvertent deformation of the container 2.
  • the forming unit is equipped, in the manner of a blowing unit, with a bell nozzle 29 which, after introduction of the blank 3 into the mold 6 and closing thereof, is applied against one face upper portion of the mold 6 for communicating the interior of the blank 3 with a source of gas under pressure.
  • the gas is, for example, air, at a relative pressure P in t greater than or equal to 1 bar.
  • the pressure P int is preferably greater than or equal to 10 bar, and for example between 10 and 30 bar, depending on the constituent material of the blank 3 and its temperature.
  • a P int pressure of 20 bar is suitable for maintaining the blank 3 pressed against the wall 7 of the mold 6 without risk of detachment during boxing.
  • the forming unit 1 comprises means for regulating a pressure differential ⁇ P between, on the one hand, the pressure P int prevailing inside the blank 3, and, on the other hand, on the other hand, a pressure P ext prevailing outside the blank 3, inside the recess 15, between the blank 3 and the insert 13.
  • the regulation is also performed so that the differential ⁇ P is also greater than a minimum value, in order to maintain a certain tension of the material during boxing, which prevents an inadvertent mechanical deformation of the protrusions 4 during their turnaround. Depending on the material used and its temperature, this minimum value is between 1 and 5 bar. In the case of PET at a temperature close to its glass transition temperature, a minimum value of 1 bar appears suitable.
  • the regulation of the differential can be carried out solely on the basis of an adjustment of the pressure injected into the blank 3, while the pressure prevailing in the recess 15 is supposed to be equal to the atmospheric pressure, it is preferable to simultaneously injecting a fluid under pressure into the blank 3 and into the recess 15.
  • the forming unit 1 is equipped with means for injecting a fluid under pressure into the recess 15, upstream of the insert (that is to say between the insert and the insert). protrusion 4 when the blank 3 is present in the mold 6.
  • these injection means comprise a bore 32 pierced in the wall 7 of the half-mold 8 and opening into the recess 15.
  • this bore 32 extends over the entire height of the half-mold 8 and has a central portion 33 which opens laterally into the recess 15, in the vicinity (and preferably to the nearest) of the cavity 9, so as to minimize the losses.
  • the bore 32 is plugged at a lower end 34 (the plug is not shown in Figure 4); at an upper end, the bore 32 is connected to a fluid source (preferably a gas) under pressure.
  • the bore 32 is connected to the same source of pressure which feeds the bell nozzle 29.
  • This assembly assumes the interposition of a solenoid valve between the pressure source and the bore 32, as well as the mounting a reducer pressure to maintain the desired pressure differential ⁇ P. We can possibly save the solenoid valve
  • the evacuation of the gas injected into the recess is effected by the mold carrier 10, in which is formed, behind the half-mold 8, a chamber 36 compensation element formed by a recess dug in the mold holder 10 beyond the cylindrical cavity corresponding to a rear face 37 of the half-mold 8.
  • This compensation chamber 36 is closed in a sealed manner, the opposite of the half -moule 8, by a plate 38 which closes a window 39 formed in the half-mold 8 to allow frontal manual access to the device 12 boxing.
  • This plate 38 comprises three superimposed holes 40 in which the rods 16, 17, 18 are slidably mounted to allow the translational movement of the boxing device 12.
  • the tightness of the passage of the rods 16, 17, 18 through the bores 40 can be ensured by means of dynamic lip seals mounted in countersinks formed in the plate 38 around each bore 40.
  • the compensation chamber 36 is delimited, facing the plate 38, by the rear face 37 of the mold carrier 8.
  • the pressurized gas present in the recess 15 and in the compensation chamber 38 (which communicates with the part of the recess 15 located upstream of the insert 13 by the clearance formed around the insert 13) can be evacuated to the outside via a pipe 41 pierced transversely in the mold holder 10 and opening into the chamber 36, as shown in Figure 5.
  • This pipe 41 is preferably connected to a muffler (not shown) disposed outside the mold holder 10 and for absorbing at least part of the noise due to the decompression of the chamber 36.
  • the intermediate container 3 is first loaded into the mold 6, in the open position and with the inserts in the retracted position (FIG. 2).
  • the mold 6 is then closed, the inserts 13 being held in the retracted position.
  • the general shape of the intermediate container 3 corresponds to the cavity of the mold 6, the protrusions 4, however, being received in the windows 15 facing the inserts 13, at a small distance from them.
  • the pressurization of the blank 3 (prior to the boxing operation) is controlled simultaneously by injection of air under pressure via the bell nozzle 29; the local pressurization of the recess 1 5, by injection of pressurized air between the insert 13 and the protrusion 4 via the bore 32, taking care to maintain the desired pressure differential ⁇ P.
  • the depressurization (by venting) of the interior of the vessel 3 is simultaneously controlled, and the depressurization (by venting or by putting in communication with the silencer ) of the compensation chamber 36 (and thus of the recess 15) via the pipe 41.
  • the evacuation of the air is accompanied by an endothermic expansion which contributes to cool - and thus to stiffen - the container, and more particularly the reserves 5.
  • the means for injecting the fluid under pressure into the recess 15 can be provided directly in the device 12 boxing.
  • circuit 42 for injection comprising a feed line 43 pierced in the plate 16, connected to a bore 44 formed in the central rod 19 and terminating at a distal end , in the insert 13. This end 45 is connected to two secondary channels 46 which open on the front surface 31 of the insert 13.
  • An additional connector 26, mounted on the plate 16, makes it possible to connect, via a flexible pipe 47, the circuit 42 to a source of gas under pressure, under the same conditions as indicated previously for the pipe 43 and with the interposition of a pressure reducer.
  • the circuit 42 it is preferable to connect the circuit 42 to the bell nozzle 29, so as to allow automatic balancing of the pressures in the blank 3 and the recess 15.

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Abstract

Procédé et dispositif de formage, dans un moule (6) muni d'une paroi (7) formant une cavité (9), d'un récipient (2) à partir d'un récipient (3) intermédiaire comprenant au moins une excroissance (4) latérale en saillie vers l'extérieur du récipient, qui comprend : Une opération de boxage consistant à repousser l'excroissance (4) latérale, au moyen d'un insert (13) monté mobile par rapport au moule (6) entre une position rétractée dans laquelle l ' insert est escamoté dans un évidement (15) formé dans la paroi (7) et une position sortie dans laquelle l'insert (13) s'étend en saillie par rapport à la paroi (7), pour former, par retournement, une réserve (5) en creux en saillie vers l'intérieur du récipient (2); Une opération de régulation, au cours de l'opération de boxage, d'un différentiel (ΔP) de pression entre l'intérieur du récipient (3) intermédiaire d'une part, et l'intérieur de l ' évidement (15), entre le récipient (3) intermédiaire et l'insert (15), d'autre part.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE FORMAGE DE RECIPIENTS AVEC REGULATION D1 UN DIFFERENTIEL DE PRESSION
L'invention a trait au formage des récipients à partir d'ébauches en matière thermoplastique, et plus précisément au formage des récipients munis de réserves en creux telles que des poignées intégrées.
Rappelons que la fabrication des récipients comprend généralement une opération de soufflage qui se déroule dans un moule dont la paroi définit une cavité au sein de laquelle est introduite l'ébauche, cette dernière venant, au cours du soufflage, épouser la paroi sous l'effet de la pression gazeuse élevée qui règne dans l'ébauche, préalablement chauffée de manière à permettre sa déformation plastique.
Certains récipients peuvent être munis de réserves en creux formées en saillie vers l'intérieur du récipient et réalisées dans un but esthétique (par ex. création de galbes), structurel (par ex. réalisation de panneaux destinés à absorber la déformation du récipient lors d'un remplissage à chaud) ou fonctionnel (réalisation d'une poignée de préhension du récipient).
Il existe plusieurs techniques pour former une réserve en creux sur un récipient.
Une première technique consiste à employer un moule muni d'un insert mobile initialement escamoté dans la paroi du moule et déployé en présence du récipient en cours de formation dans le moule pour repousser la matière lorsque celle-ci atteint la paroi, comme cela est illustré dans les demandes de brevet européen EP 1 922 256 (SIDEL) ou EP 346 518 (TOAGOSEI).
Un inconvénient de cette technique est lié à la régulation thermique du moule, à laquelle on recourt généralement pour initier le refroidissement du récipient avant même son éjection du moule. En effet, ce refroidissement de la matière rend plus difficile sa déformation lorsque l'insert est déployé. En particulier, il peut arriver que la matière, insuffisamment déformée, n'épouse pas complètement la surface de l'insert. Il peut en résulter certains défauts d'aspects qui justifient la mise au rebut du récipient. Une deuxième technique consiste à former un récipient intermédiaire muni d'une excroissance en saillie vers l'extérieur du récipient, au moyen d'un moule muni d'un évidement pour former cette excroissance lors du soufflage du récipient. Le récipient intermédiaire ainsi formé est alors sorti du moule. Une étape supplémentaire consiste ensuite, par exemple au moyen d'une tige coulissante, à repousser l'excroissance pour la retourner, de sorte à former une réserve en creux en saillie vers l'intérieur du récipient. Cette technique est notamment illustrée dans la demande internationale WO 2006/014331.
Cette technique paraît remédier aux inconvénients précités de la première technique décrite ci-dessus, car pour l'essentiel la réserve en creux est formée en même temps que le reste du récipient, ce qui facilite la déformation de la matière lors du soufflage. Toutefois, elle ne va pas non plus sans inconvénients. En effet, le récipient intermédiaire subit, d'abord au contact du le moule et ensuite à la sortie de celui-ci, un refroidissement qui provoque sa rigidification. Ainsi rigidifiée, la matière oppose une certaine résistance au retournement de l'excroissance, ce qui peut provoquer des déformations a minima inesthétiques.
L'invention vise notamment à remédier aux inconvénients des techniques antérieures, en proposant une solution permettant d'améliorer la qualité de fabrication des récipients munis de réserves en creux.
À cet effet, l'invention propose, en premier lieu, un procédé de formage, dans un moule muni d'une paroi formant une cavité, d'un récipient à partir d'un récipient intermédiaire comprenant au moins une excroissance latérale en saillie vers l'extérieur du récipient, qui comprend :
Une opération de boxage consistant à repousser l'excroissance latérale, au moyen d'un insert monté mobile par rapport au moule entre une position rétractée dans laquelle l'insert est escamoté dans un évidement formé dans la paroi et une position sortie dans laquelle l'insert s'étend en saillie par rapport à la paroi, pour former, par retournement, une réserve en creux en saillie vers l'intérieur du récipient ;
Une opération de régulation, au cours de l'opération de boxage, d'un différentiel de pression entre l'intérieur du récipient intermédiaire d'une part, et l'intérieur de l'évidement, entre le récipient intermédiaire et l'insert, d'autre part. L'invention propose, en deuxième lieu, un dispositif pour le formage d'un récipient à partir d'un récipient intermédiaire comprenant au moins une excroissance latérale en saillie vers l'extérieur du récipient, ce dispositif comprenant : - Un moule muni d'une paroi définissant une cavité ;
Un insert de boxage monté mobile par rapport au moule entre une position rétractée dans laquelle l'insert est escamoté dans un évidement formé dans la paroi, et une position sortie dans laquelle l'insert s'étend en saillie par rapport à la paroi, vers l'intérieur de la cavité, pour former, par retournement de l'excroissance, une réserve en creux vers l'intérieur du récipient ; des moyens de régulation d'un différentiel de pression entre l'intérieur du récipient intermédiaire d'une part, et l'intérieur de l'évidement, entre le récipient intermédiaire et l'insert, d'autre part. La régulation d'un différentiel de pression entre l'intérieur du récipient intermédiaire et l'extérieur de celui-ci au niveau des excroissances, à une valeur prédéterminée, permet de maintenir une certaine tension de la matière au niveau des excroissances.
On peut ainsi maintenir la matière à une température assez élevée pour la rendre suffisamment malléable de sorte à faciliter le retournement des excroissances lors du boxage, tout en minimisant les risques de déformation des excroissances, qui pourraient résulter d'une trop grande pression dans le récipient intermédiaire.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective éclatée montrant une unité de formage de récipients équipée d'un dispositif conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue transversale en coupe de l'unité de formage de la figure 1 , montrée dans une configuration ouverte lors du chargement d'un récipient intermédiaire ; la figure 3 est une vue similaire à la figure 2, montrant l'unité de formage dans une configuration fermée après chargement du récipient intermédiaire, et avant boxage de celui-ci ; la figure 4 est une vue en perspective en arraché, montrant partiellement l'unité de formage de la figure 3 ; la figure 5 est une vue similaire aux figures 2 et 3, montrant l'unité de formage dans une configuration de boxage du récipient ; la figure 6 est une vue partielle en coupe, faite dans un autre plan de coupe, montrant un détail de l'unité de formage de la figure 5 ; la figure 7 est une vue frontale en coupe, faite dans la platine, d'un module de boxage équipant l'unité de formage des figures précédentes ; la figure 8 est une vue transversale en coupe du module de boxage de la figure 7.
Sur la figure 1 est partiellement représentée une unité 1 de formage pour une machine de fabrication de récipients 2 à partir d'ébauches 3 en matière plastique, tel que PET (Polyéthylène téréphtalate). Le terme « ébauche » est employé ici pour désigner des récipients intermédiaires ayant subi une première série d'opérations dans un premier moule (par exemple un présoufflage) et destinés à subir une seconde série d'opérations dans un deuxième moule (par exemple un soufflage).
Le terme « formage » est employé ici pour désigner une opération de finition. En l'occurrence, l'unité 1 de formage ici représentée est configurée pour réaliser une opération de boxage sur des récipients 3 intermédiaires ayant subi des opérations de présoufflage et de soufflage. A l'issue de ces opérations, chaque récipient intermédiaire présente sur son corps deux excroissances 4 symétriques dont le boxage provoque le retournement vers l'intérieur du récipient 2, et la formation subséquente de deux réserves 5 en creux constituant ensemble une poignée de préhension du récipient 2.
Comme cela est représenté sur la figure 1 , l'unité 1 de formage est du type linéaire et comprend une pluralité de moules 6 munis chacun d'une paroi 7 définissant une cavité destinée à recevoir une ébauche.
Plus précisément, chaque moule 6 comprend deux demi-moules 8, munis chacun d'une demi-cavité 9. Les demi-moules 8 sont montés en regard l'un de l'autre sur deux porte-moules 10 mobiles en translation horizontale par rapport à un bâti fixe (non représenté) de l'unité 1 de formage, suivant une direction transversale perpendiculaire à une direction longitudinale d'amenée des ébauches, entre : une position fermée dans laquelle les porte-moules 10 sont rapprochés, les demi-moules 8 étant en contact mutuel par un plan de joint 11 et les demi-cavités 9 formant conjointement la cavité du moule 6 ; une position ouverte (illustrée sur la figure 2) dans laquelle les porte-moules 10 sont écartés l'un de l'autre pour permettre l'évacuation des récipients 2 et le chargement des ébauches 3.
Pour une description plus précise de la cinématique, et d'une forme possible de réalisation d'un système de commande d'ouverture et de fermeture des moules 6, on pourra se reporter à la demande de brevet européen n°EP 1 924 421 au nom de la demanderesse. L'unité 1 de formage comprend en outre au moins un dispositif 12 de boxage. Ce dispositif 12 comprend un insert 13 de boxage prévu pour repousser la paroi de l'ébauche 3 au niveau de chaque excroissance 4 à la manière d'un poinçon, de sorte à former, par retournement autour d'une zone d'articulation ou charnière 14, une réserve 5 en creux en saillie vers l'intérieur du récipient 2.
En l'occurrence, l'unité 1 de formage, configurée pour accueillir deux ébauches 3, comprend deux dispositifs 12 de boxage montés en vis-à-vis, prévus pour effectuer un boxage simultané de l'ébauche 3 de part et d'autre du plan de joint 1 1 et réaliser deux réserves 5 en creux symétriques formant ensemble une poignée. Chaque dispositif 12 de boxage comprend par conséquent deux inserts 13 de boxage montés en parallèle et se déplaçant simultanément.
Chaque insert 13, réalisé dans un matériau thermiquement conducteur (c'est-à-dire présentant un coefficient de conductibilité thermique élevé, tel qu'un alliage d'aluminium) est monté mobile en translation par rapport au demi-moule 8 correspondant, entre une position rétractée dans laquelle l'insert 13 est escamoté dans la paroi 7, et une position sortie dans laquelle l'insert 13 s'étend en saillie par rapport à la paroi 7. Afin de permettre le passage et le mouvement de l'insert 13, chaque demi-moule 8 est muni d'un évidement 15 pratiqué transversalement et dont le contour correspond à la surface balayée par l'insert 13, avec un jeu suffisant pour permettre une circulation d'air autour de l'insert 13, pour des raisons qui seront expliquées ci-après.
Le dispositif 12 de boxage est conçu pour permettre un montage et un démontage rapide des inserts 13, de sorte à permettre l'interchangeabilité des inserts 13 soit pour procéder à une réparation, soit dans le cadre de l'adaptation de l'unité 1 au formage de récipients de forme ou de capacité différente.
Outre l'insert 13, chaque dispositif 12 de boxage comprend une platine 16 de forme sensiblement parallélépipédique, sur laquelle l'insert 13 est fixé de manière rigide par l'intermédiaire d'au moins deux tiges superposées, à savoir une tige 17 supérieure et une tige 18 inférieure ancrées dans une face antérieure de la platine 16. Selon un mode de réalisation, une tige centrale 19 peut également être prévue, entre la tige 17 supérieure et la tige 18 inférieure. Comme cela est illustré sur la figure 7, le dispositif 12 de boxage est muni d'un circuit 20 de chauffe de l'insert 13, qui comprend une canalisation 21 d'amenée de fluide caloporteur et une canalisation 22 d'évacuation du fluide, percées dans la platine 16 et raccordées à deux alésages 23, 24 pratiqués respectivement dans la tige 17 supérieure et dans la tige 18 inférieure et traversant l'insert 13. Un conduit 25 ménagé dans l'insert 13 relie les alésages 23, 24 pour permettre la circulation du fluide et la chauffe de l'insert 13.
Le fluide caloporteur est par exemple de l'eau portée à une température supérieure ou égale à la température de transition vitreuse de la matière constitutive du récipient 2 (soit environ 800C pour le PET).
Les canalisations 21 , 22, s'ouvrent sur une face inférieure de la platine 16. Des raccords 26, vissés dans les ouvertures des canalisations 21 , 22, relient celles-ci respectivement à des tubulures 27, 28 souples d'amenée et d'évacuation du fluide caloporteur.
La chauffe de l'insert 13 permet à tout le moins de maintenir la température de l'ébauche 3, au niveau de ses excroissances 4, à une valeur élevée (aux environs de la température de transition vitreuse) où la matière est suffisamment malléable pour que le retournement des excroissances 4 soit aisé et que les contraintes exercées sur la matière n'entraîne pas de déformation intempestive du récipient 2. Afin d'éviter des déformations intempestives de l'ébauche 3 lors du boxage des excroissances 4, qui pourrait provoquer un décollement de l'ébauche 3 de la paroi 7 du moule 6 compte tenu de la traction qui s'exerce sur la matière, l'unité de formage est équipée, à la manière d'une unité de soufflage, d'une tuyère cloche 29 qui, après introduction de l'ébauche 3 dans le moule 6 et fermeture de celui-ci, vient s'appliquer contre une face supérieure 30 du moule 6 pour mettre en communication l'intérieur de l'ébauche 3 avec une source de gaz sous pression. Le gaz est par exemple de l'air, à une pression Pint relative supérieure ou égale à 1 bar. Toutefois, pour garantir une application ferme de l'ébauche 3 contre la paroi 7, la pression Pint est de préférence supérieure ou égale à 10 bars, et par exemple comprise entre 10 et 30 bars, suivant la matière constitutive de l'ébauche 3 et sa température.
Dans le cas d'une ébauche 3 en PET transférée rapidement (au maximum en quelques secondes) depuis une unité de soufflage située en amont, et dont la température est encore supérieure, voire sensiblement égale ou peu inférieure à la température de transition vitreuse, une pression Pint de 20 bars convient pour maintenir l'ébauche 3 plaquée contre la paroi 7 du moule 6 sans risque de décollement lors du boxage.
Cette pression est toutefois susceptible de déformer les excroissances, dont le profil bombé n'épouse ni la paroi de l'évidement 15 ni une surface 31 frontale de l'insert 13, correspondant sensiblement à la contre-empreinte de la réserve 5 (cf. la figure 3). Afin d'éviter cela, l'unité 1 de formage comprend des moyens de régulation d'un différentiel ΔP de pression entre, d'une part, la pression Pint régnant à l'intérieur de l'ébauche 3, et, d'autre part, une pression Pext régnant, à l'extérieur de l'ébauche 3, à l'intérieur de l'évidement 15, entre l'ébauche 3 et l'insert 13.
Plus précisément, cette régulation est effectuée de sorte que le différentiel ΔP=Pint-Peχt soit inférieur à une valeur maximale prédéterminée, afin de minimiser les risque de déformation des excroissances 4 en raison de la relative malléabilité de la matière due à sa température élevée, proche ou même supérieure à la température de transition vitreuse. Selon la matière employée et sa température, cette valeur maximale est comprise entre 5 et 10 bars. Dans le cas du PET à une température voisine de sa température de transition vitreuse, une valeur maximale de 7 bars apparaît convenable. La régulation est aussi effectuée de sorte que le différentiel ΔP soit par ailleurs supérieur à une valeur minimale, afin à maintenir une certaine tension de la matière lors du boxage, qui évite une déformation mécanique intempestive des excroissances 4 lors de leur retournement. Selon la matière employée et sa température, cette valeur minimale est comprise entre 1 et 5 bars. Dans le cas du PET à une température voisine de sa température de transition vitreuse, une valeur minimale de 1 bar apparaît convenable.
Bien que la régulation du différentiel puisse être conduite sur la seule base d'un réglage de la pression injectée dans l'ébauche 3, tandis que la pression régnant dans l'évidement 15 est supposée être égale à la pression atmosphérique, il est préférable d'injecter simultanément un fluide sous pression dans l'ébauche 3 et dans l'évidement 15.
À cet effet, l'unité 1 de formage est équipée de moyens d'injection d'un fluide sous pression dans l'évidement 15, en amont de l'insert (c'est-à-dire entre l'insert et l'excroissance 4 lorsque l'ébauche 3 est présente dans le moule 6.
Suivant un mode de réalisation illustré sur la figure 4, ces moyens d'injection comprennent un alésage 32 percé dans la paroi 7 du demi- moule 8 et débouchant dans l'évidement 15. En l'occurrence, cet alésage 32 s'étend sur toute la hauteur du demi-moule 8 et présente une portion centrale 33 qui débouche latéralement dans l'évidement 15, au voisinage (et de préférence au plus proche) de la cavité 9, de sorte à minimiser les pertes de charges. L'alésage 32 est bouché à une extrémité 34 inférieure (le bouchon n'est pas représenté sur la figure 4) ; par une extrémité 35 supérieure, l'alésage 32 est relié à une source de fluide (de préférence un gaz) sous pression. Suivant un mode de réalisation, l'alésage 32 est relié à la même source de pression qui alimente la tuyère cloche 29. Ce montage suppose l'interposition d'une électrovanne entre la source de pression et l'alésage 32, ainsi que le montage d'un réducteur de pression permettant de maintenir le différentiel ΔP de pression souhaité. On peut éventuellement faire l'économie de l'électrovanne
(mais pas du réducteur de pression) en prévoyant un conduit de dérivation raccordant l'extrémité 35 supérieure de l'alésage 32 directement à la tuyère cloche 29, de sorte que la mise sous pression de l'ébauche 3 et de l'évidement 15 se fait simultanément sans nécessiter la synchronisation de deux électrovannes distinctes, impliquant une prise en compte de leurs temps de réponse respectifs.
Selon un mode de réalisation préféré, illustré sur les figures 4 et 5, l'évacuation du gaz injecté dans l'évidement s'effectue par le porte- moule 10, dans lequel est ménagée, derrière le demi-moule 8, une chambre 36 de compensation formée par un évidement creusé dans le porte-moule 10 au-delà de l'empreinte cylindrique correspondant à une face 37 arrière du demi-moule 8. Cette chambre 36 de compensation est fermée de manière étanche, à l'opposé du demi-moule 8, par une plaque 38 qui obture une fenêtre 39 pratiquée dans le demi-moule 8 pour permettre l'accès manuel frontal au dispositif 12 de boxage.
Cette plaque 38 comprend trois perçages 40 superposés dans lesquels les tiges 16, 17, 18 sont montées coulissantes pour permettre le mouvement de translation du dispositif 12 de boxage. L'étanchéité du passage des tiges 16, 17, 18 au travers des perçages 40 peut être assurée au moyen de joints dynamiques à lèvres montés dans des lamages formés dans la plaque 38 autour de chaque perçage 40. La chambre 36 de compensation est délimitée, en regard de la plaque 38, par la face 37 arrière du porte-moule 8.
Le gaz sous pression présent dans l'évidement 15 et dans la chambre 38 de compensation (qui communique avec la partie de l'évidement 15 située en amont de l'insert 13 par le jeu ménagé autour de l'insert 13) peut être évacué vers l'extérieur via une canalisation 41 percée transversalement dans le porte-moule 10 et débouchant dans la chambre 36, comme cela est illustré sur la figure 5. Cette canalisation 41 est avantageusement raccordée à un silencieux (non représenté) disposé à l'extérieur du porte-moule 10 et permettant d'absorber au moins pour partie les bruits dus à la décompression de la chambre 36. On peut résumer le procédé de formage des récipients, par mise en œuvre de l'unité 1 de formage qui vient d'être décrite, de la manière suivante.
Le récipient 3 intermédiaire est d'abord chargé dans le moule 6, en position ouverte et avec les inserts en position rétractée (figure 2). Le moule 6 est ensuite fermé, les inserts 13 étant maintenus en position rétractée. La forme générale du récipient 3 intermédiaire correspond à la cavité du moule 6, les excroissances 4 étant toutefois reçues dans les fenêtres 15 en regard des inserts 13, à faible distance de ceux-ci. On commande alors simultanément : la pressurisation de l'ébauche 3 (préalablement à l'opération de boxage), par injection d'air sous pression via la tuyère-cloche 29 ; la pressurisation locale de l'évidement 1 5, par injection d'air sous pression entre l'insert 13 et l'excroissance 4 via l'alésage 32 en veillant à maintenir le différentiel ΔP de pression souhaité.
Tandis que la chaleur des inserts 13 maintient (ou élève) la température de matière de l'excroissance 4, on initie alors l'opération de boxage, par laquelle chaque excroissance 4 est repoussée transversalement par la translation de l'insert 13 correspondant pour former, par retournement autour de la charnière 14, une réserve 5 en creux en saillie vers l'intérieur du récipient 2.
Une fois le retournement des excroissances 4 achevé, on commande simultanément la dépressurisation (par mise à l'air libre) de l'intérieur du récipient 3, et la dépressurisation (par mise à l'air libre ou par mise en communication avec le silencieux) de la chambre 36 de compensation (et donc de l'évidement 15) via la canalisation 41 . L'évacuation de l'air est accompagné d'une détente endothermique qui contribue à refroidir - et donc à rigidifier - le récipient, et plus particulièrement les réserves 5. En variante, les moyens d'injection du fluide sous pression dans l'évidement 15 peuvent être prévus directement dans le dispositif 12 de boxage. À cet effet, celui-ci peut être muni d'un circuit 42 d'injection comprenant une canalisation 43 d'amenée percée dans la platine 16, raccordée à un alésage 44 pratiqué dans la tige 19 centrale et aboutissant, à une extrémité 45 distale, dans l'insert 13. Cette extrémité 45 est raccordée à deux canaux 46 secondaires qui débouchent sur la surface 31 frontale de l'insert 13.
Un raccord 26 supplémentaire, monté sur la platine 16, permet de raccorder, via une tubulure souple 47, le circuit 42 à une source de gaz sous pression, dans les mêmes conditions qu'indiquées précédemment pour la canalisation 43 et avec interposition d'un réducteur de pression. Ainsi, il est préférable de raccorder le circuit 42 à la tuyère cloche 29, de sorte à permettre un équilibrage automatique des pressions dans l'ébauche 3 et l'évidement 15.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de formage, dans un moule (6) muni d'une paroi (7) formant une cavité (9), d'un récipient (2) à partir d'un récipient (3) intermédiaire comprenant au moins une excroissance (4) latérale en saillie vers l'extérieur du récipient, qui comprend :
Une opération de boxage consistant à repousser l'excroissance (4) latérale, au moyen d'un insert (13) monté mobile par rapport au moule (6) entre une position rétractée dans laquelle l'insert est escamoté dans un évidement (15) formé dans la paroi (7) et une position sortie dans laquelle l'insert (13) s'étend en saillie par rapport à la paroi (7), pour former, par retournement, une réserve (5) en creux en saillie vers l'intérieur du récipient (2) ; Caractérisé en ce qu'il comprend : - Une opération de régulation, au cours de l'opération de boxage, d'un différentiel (ΔP) de pression entre l'intérieur du récipient (3) intermédiaire d'une part, et l'intérieur de l'évidement (15), entre le récipient (3) intermédiaire et l'insert (15), d'autre part.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le différentiel de pression (ΔP) est maintenu entre une valeur minimale et une valeur maximale prédéterminées.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la valeur maximale est comprise entre 5 et 10 bars.
4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la valeur minimale est comprise entre 1 bar et 5 bars.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend une opération de pressurisation simultanée du récipient (3) intermédiaire et de l'évidement (15), avec régulation du différentiel (ΔP) de pression entre l'intérieur du récipient (3) intermédiaire et l'extérieur de celui-ci, dans l'évidement (15).
6. Dispositif (1 ) pour le formage d'un récipient (2) à partir d'un récipient (3) intermédiaire comprenant au moins une excroissance (4) latérale en saillie vers l'extérieur du récipient, ce dispositif comprenant : - Un moule (6) muni d'une paroi (7) définissant une cavité (9) ; Un insert (13) de boxage monté mobile par rapport au moule (6) entre une position rétractée dans laquelle l'insert est escamoté dans un évidement (15) formé dans la paroi (7) et une position sortie dans laquelle l'insert (13) s'étend en saillie par rapport à la paroi (7), pour former, par retournement, une réserve (5) en creux en saillie vers l'intérieur du récipient (2) ; Caractérisé en ce qu'il comprend : des moyens de régulation d'un différentiel (ΔP) de pression entre l'intérieur du récipient (3) intermédiaire d'une part, et l'intérieur de l'évidement (15), entre le récipient (3) intermédiaire et l'insert (15), d'autre part.
7. Dispositif (1 ) selon la revendication 6, qui comprend : des moyens (29) d'injection d'un fluide sous pression dans le récipient (3) intermédiaire ; - des moyens (32 ; 42) d'injection d'un fluide sous pression dans ledit évidement (15).
8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il comprend un porte-moule (10) auquel est fixé le moule (6), et en ce qu'un circuit (41 ) d'évacuation du fluide de l'évidement (15) est aménagé dans le porte-moule (10).
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit circuit d'évacuation comprend une chambre (36) de compensation ménagée dans le porte-moule (10) et une canalisation (41 ) aménagée dans le porte-moule et débouchant dans la chambre de compensation (36) .
10. Machine de fabrication de récipients, comprenant un dispositif selon l'une des revendications 6 à 9.
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