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Procéda pour détacha? les paraisons.
La présente invention se rapporte à un procédé pour détacher les parai sons. En particulier, elle se rapporte à un procédé pour déchirer de façon uniforme une partie annulaire déterminée et localisée d'une paraison de matière plastique extrudée.
Un problème particulièrement gênant dans le moulage des objets à partir de paraisons extrudées est de détacher la parai,on pour la séparer du courant de matière extrudée. Jusqu'à présent, cette opération nécessitait l'emploi de lames* de couteaux ou d'autres dispositifs de cisaillage. Ces mécanismes exigent une synchronisation précise et introduisent ainsi des complexités de construction et de fonction dans l'opération de
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moulage* En outrer les couteaux et les lames ont tendance à se charger de matière plastique ce qui gêne l'opération de cisaillage.
Dans certaines circonstances on a extrudé des paraisons de haut en bas entre des moitiés de moule inversées. Lorsque ces moitiés sont fermées autour de la paraison extrudé*, les parties du moule qui définissent le fond de l'objet attaquent, pincent et ferment la parai.on. Avec cet agencement particulier, la paraison peut être détachée en déplaçant le moule latéralement par rapport à 1$orifice d'extrusion de façon que la séparation se produise dans la zone de pincement du moule. Lorsque des moule. ouverte au* dessus sont utilisés, c'est-à-dire des moules dont les parties dé- finissant le fond de l'objet et pinçant la paraison se trouvent à l'extrémité inférieure des moitiés du moule, ce procédé n'est pas applicable.
Si l'on tente de l'utiliser, le déchirement ou l'arrachement de la parai son se produit à la base du moule et le moule est arraché de la paraison avant que l'opération de moulage ne se soit effectuée.
On a envisagé de détacher le paraison en exerçant une force axiale sur une partie de paraison extrudée. Particulièrement lorsqu'il s'agit de paraisons de grand diamètre, le procédé s'est révélé inutilisable parce qu'il n'assure pas un déchirement régu- lier et qu'il a tendance à gêner le courant de matière de parai- son en voie d'extrusion.
La présente invention,reconnaissant la nécessité d'un pro- cédé perfectionné de séparation de paraison, a pour but de procurer le déchirement uniforme et réglé des paraisonsi
D'autres buts de l'invention sont de procurer @ une technique pour amincir sélectivement une partis limitée de la paraison de façon qu'une section de paraison préalablement extrudée puisse être séparée de la matière plastique sans avoir recours aux procédés de cisaillage habituels;
un procédé de déchirement de la paraison permettant d'arra- cher une partie de paraison de la matière plastique en voie d'ex-
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txsian sono que celle-ci revienne vers l'orifice 4'extlJ10n et gêne le fonctionnement de l'appareil j
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un procédé de déchirement de la paraison qui rappelle le mécanisme d'amincissement de la parai.on après que cet amincisse
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ment se soit produit, de façon A assurer l'épaississement désiré
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de l'extrémité inférieure d'une partie de paraison extrudée par la suite.
Pour atteindre les buts de l'invention, une partie annu- !cire choisie d'un extrudat tubulaire en matière plastique est
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au33raia un endroit déterminé ou l'on désir@ obtenir la sépara-
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tion de la paraison. Ensuite une force est exercée sur l'extrudat
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de façon à séparer la partie extrudée avant l'ninoi88e.nt de la partie extrudée après l'am1no1ement.
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Pour obtenir l'amincissement d'un* partie déterminée de
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p!'rf'1f1on la pression à laquelle la matière plastique cet extru- die 1)arin orifice d'extrusion peut être sélectivement réduite de façon à provoquer une réduction de l'épaisseur de paroi d'une par
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tie déterminée d'un extrudat, ce qui permet de séparer par arrache- Lent une partie de l'extrudat précédèrent extrudée,,
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Dana un procédé d'extrusion continu, l'&J.1na1.,e0ent sè- lect1t d'une partie de paraiton peut être obtenu en augmentant .4- le* */ votent la capacité d'une cavité relient un* t.,Jrce de ma. tiers plastique un orifice d'extrusion.
De préférence cet arran- d1e!ent de la cavité est exécuté près de l'orifice d'.xt'1on. t"t effectuant ra;p1de::er.t 1,arar.diaaaerr.t de la cavité, le dogré d'a.m:lf)c1!!e-:.en t de la peraison est 8'Jtt1ea."1t potir permettre la s4pa- ration d'une partie de paraison pré..1able.:.ent extrudée par une slaple trc1"./)n axiale. torsqu'un ploni!eur est retiré d'une eat1.tl pour 4!rtr:tUr cette cavité, il peut être réintroduit dans la cavité pour proy(u'Jer l'épa1nI1J!tl:lnt rub.,;qu8"lt de la .P8ra1.. afin de r.-
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forcer la partie inférieure d'un objet que torse,.. une partie de
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JJ"&1 JI.On ul t'n fOU 1'.;;'''. t extt"'..ô.dée.
On décrira l'invention en or* l'ét6rar.t . une torae pr4t4r4m n
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d'un appareil d'extrusion convenant particulièrement pour assurer l'amincissement sélectif de parties limitées de paraison afin de permettre de les arracher. Cet appareil ainsi que l'ensemble du procédé d'arrachement sont illustrés par les dessins annexes dans lesquels
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'in.1 est une vue en coupe verticale d'un appareil d'extrusion préféré convenant particulièrement pour obtenir l'amin- cissement réglé de la paraison ; . Fig.2 est un schéma ,partie en coupe, d'une paraison ex-
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trudée par l'appareil de la 1g'1 entre les moitiés du moule;
Fig.3 montre schématiquement, partie en coupe, comment
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les moitiés du moule de la Zig.2 peuvent être fermes pour atta- quer l'extrémité inférieure d'une paraison extrudée et arracher la paraison dant une sone amincie déterminée de celle-ci)
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Fig,4 est une coupe transversale d'une paraison suivant la ligne 4-4 de la Fig.2;
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Fîg.5 est une coupe transversale d'une paraison suivant la ligne 5-5 de la Fîg.2; et,
Fig.6 est une coupe transversale d'une paraison suivant la ligne 6-6 de la Fig.2 et de la Fig.3.
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L'appareil d'extrusion représenté à la Figol comprend une trémie classique 1 pour introduire la matière plastique en vrac dans un appareil classique de plastification et d'alimentation
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2 rerrètentè de façon Schématique* L'appareil de plastification comprend 'un orifice d'entrée de le matière plastique 3. un pascale Al1on,.; Z, une vis sans fin faisant avancer la salière plat. tique et la mettant aous pression et un orifice 6. L'appareil 2 est entouré d'appareils de chauffage habituels,noa représentée,pom* plastifier la :l5tiff'e avançant dams le passage 4 sous l'effet de la. vl 5.
Près de l'extraite de sortie ce l'appareil de "last1t1ca- tion 2 se t!'Ou,.. un dispositif J d1t1m t la. pression '7. Ce dLapxi tif 7 eoaprend un passage 8 dêt1n.1s1ant un proloncuent ,!!'tt pas$"* @
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de plastification 4. Le passage de l'appareil modificateur de pression 8 est prolongé latéralement par un passage transversal 9' Un plongeur 10 est monté de façon à se déplacer dans le passage 9.
Le' plongeur 10 peut entrer ou sortir du passage modificateur de pression 8. Les organes d'arrêt 11 et 12 sont visais sur le plongeur 10 de façon à procurer un moyen réglable de limiter le mouvement alternatif du plongeur 10. La limite supérieure du mouve- ment alternatif du plongeur 10 est déterminée par l'entrée en contact de l'arrêt 11 avec une butée fixe 13. Le mouvemene des* oendant du plongeur 10 est limite par l'entrée en contact de l'arrêt 12 Avec une butée fixe 14. Les butées 13 et 14 sont tubulaires de façon à permettre au plongeur 10 de coulisser à travers ces buttée.
L'extrémité supérieure du plongeur 10 peut tire fixée à un piston 15 monté dans un cylindre 16. Une lumière 17 est prévue à l'extrémité supérieure du cylindre 15 et une autre lumière 18 est prévue à l'extraite inférieure du cylindre. Une conduite 19 va de la lumière supérieure 17 à un appareil de commande 20. Une conduite 21 va de la lumière inférieure 18 à l'appareil de commande 20.
Le passage 8 du dispositif Modificateur de pression 7 se termine par un orifice de sortie 8(a) qui communique avec l'intérieur de l'appareil formateur de parai son 22. L'appareil formateur de par raison 22 comporte un alésage vertical 23 communiquant avec un ori- fice de sortie 8(a) Un mandrin 24 peut coulisser en va-et-vient dans l'alésage 23 en laissant un passage annulaire. A l'extrémité inférieure du mandrin représenté 24 se trouve une pointe d'extru- sion arrondie 25 qui constitue la face intérieure de l'orifice dé. finissant la parai son. Un anneau d'extrusion 26 est écarté de la pointe 25 pour définir la surface extérieure de cet orifice de sortie d'extrusion.
La pointe 25 a une surface en substance convexe 25(a) tournée vers le bas. L'organe annulaire 26 comporte une surface en substance concave dirigée vers le haut 26(a). Une ouverture 27 de
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diamètre plus petit que la pointe 25 s'étend de la partie concave 26(a) en alignement axial avec la pointe. La matière plastique ex- trudée dans l'appareil et passant par l'orifice d'extrusion défini par la pointe 25 et l'anneau 26 sort de l'ouverture 27 sous la forme d'une parai.on creuse de la façon habituelle.
Le mouvement alternatif du mandrin 24 et de la pointe 25 est limita par des arrêts 28 et 29 qui se vissent sur le mandrin 24 et dont la position peut donc être modifiée* Le mouvement as- cendant du mandrin 24 et de la pointe 25 est' limité par l'entrée en contact de l'arrêt 28 avec une butée fixe supérieure 30. Le mouvement descendant du mandrin 24 et de la pointe 25 est limité par l'entrée en contact de l'arrêt inférieur 29 avec une butée fixe inférieure 31. Les butées 31 et 30 sont annulaires de fa- çon à permettre au mandrin 24 de coulisser à travers les butées.
Le mouvement alternatif du mandrin 24 et de la pointe 25 peut être assuré par un piston 32 fixé l'extrémité supérieure du mandrin 24 et monté à l'intérieur d'un cylindre 33. Le cylindre 33 comprend une 3 umière 34 à son extrémité supérieure et une lumière 35 à son extrémité inférieure. La lumière 34 est reliée à un mécanisme de commande 20 par la conduite 36 tandis que la lumière 35 est reliée à ce même mécanisme par la conduite 37.
L'appareil de commande 20 peut être n'importe quel méca- nisme de commande classique, mécanique, électrique, pneumatique ou hydraulique qui a pour but de commander sélectivement l'admission de fluide sous pression aux lumières 17,18,34 et 35.
Lorsque le fluide sous pression est admis à la lumière 17 du cylindre 16,la lumière 18 sert de lumière d'échappement, l'inverse se produisant lorsque le fluide sous pression est admis & la lumière 18, De même pour le cylindre 33, lorsque le fluide sous pression est admis à la lumière 34,le fluide sort par la lumière 35 tandis que le fluide sort par la lumière 34 lorsque le fluide sous pression est' , admis à l'orifice 3$.L'ordre d'admission du fluide sous pression aux orifices 17, 18, 34 ou 35 peut être sélectivement commandé par' un mécanisme de synchronisation classique incorporé dans l'ap-
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pareil 20.
A l'extrémité gauche de la vis $ représentée sur la Fig.
1, se trouve une source de matière plastique, A l'extrémité oppo- sée de l'appareil se trouve un orifice défini par l'anneau 26 et la pointe 25. Le passage plastificateur 4, le passage modifi- cateur de pression 8 comprenant le passage latéral 9, le passage de liaison 8 (a) et le passage annulaire entourant le mandrin 24 constituent une cavité d'alimentation continuellement ouverte pour maintenir la communication entre la matière plastique introduite et l'orifice d'extrusion 27.
La vis sans fin 5 comprend un mécanisme pour appliquer une pression initiale à la masse de matière plastique amenée à l'orifice d'extrusion afin d'amorcer son passage dans la cavité.
Un mécanisme d'entraînement connu associé à la vis sans fin 5 tourne à vitesse constante avec une transmission classique de ma- nière à entretenir un courant continu de matière plastique dans la cavité. Le plongeur à va-et-vient 10 qui modifie les dimensions de la cavité constitue un uoyen pour faire varier sélectivement la capacité de cette cavité. Le montage à coulissement de la pointe 25 permet de faire varier la position de la surface inté- rieure de l'orifice de sortie d'extrusion.
La vis d'extrusion 5 fonctionne de façon continue, le déplacement du plongeur 10 intervient pour modifier le débit de matière plastique vers l'orifice d'extrusion et la pression à la* quelle cette matière est extrudée par l'orifice pour forcer une pa- raison creuse. Lorsque le plongeur 10 est relevé et Sort de la cavité d'alimentation, cette cavité s'agrandit ce quj. diminue le débit de matière plastique et réduit le pression a laquelle la matière est extrudés entre la peinte 25 et l'anneau 26.
Lorsque la cavité est agrandie par un mouvement ascendant du plongeur 10,la réduction de la pression d'extrusion réduit le dianètre extérieur et l'épaisseur de paroi de la paraison. Le mouvement descendant de la pointe 25 étrargle le épurant de Matière plastique passant
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par l'orifice d'extrusion et augmenta le diamètre intérieur de la paraison en amincissant la paroi de la paraison. Ainsi, le mouve- ment descendant de la pointe 25 coordonna avec le mouvement ascen- dant du plongeur 10 intensifie ou augmente l'amincissement de la parai son.
Les dimensions de la cavité amenant la matière plastique à l'orifice d'extrusion et les dimensions de l'orifice de sortie de l'appareil de la Fig.l peuvent être .modifiées sélectivement dans un rapport déterminé avec précision avec les conditions d'ensemble de l'extrasion, pour permettre d'obtenir l'amincissement bien déter- miné et localisé de la parai,on.
En retirant rapidement le plongeur 10 du passage 8, on obtient sans affecter le fonctionnement du dispositif d'alimenta- tion principal une réduction immédiate de la pression d'extrusion qui produit un étranglement brusque dE! la paraison représentée à la partie X de la paraison de la Fig.2. Ainsi, lorsqu'une paraison en voie d'extrusion a une section transversale comice représenté à la Fig.4. le retrait du plongeur produit une réduction du dia- mètre extérieur de la paraison et un amincissement de la paroi qui mènent à la section transversale représentée à la Fig.5.
Cet arincissement localisa de la paroi de la paraison peut être accen- tué par un mouvement descendant de la pointe 25 qui augmente simul. tanément le diamètre intérieur de la paraison.
Le mouvement ascendant du plongeur ralentit le débit de matière par l'orifice d'extrusion par rapport aux parties de pa- raison extradées antérieur.et et postérieurement. Ce retard d'extrusion peut produire un plus grand degré de chauffait de la matière plastique extrudé*. Ce chauffage accru peut provenir d'un lèsent de chauffage associé à l'anneau d'extrusion pour maintenir la plasticité de la attitré en voie d'extrusion.
Cet élément peut @voir la forme d'une résistance électrique 26 (b) noyée dans l'an- neau 26 et entourant l'orifice de cet annexa comme représenté à la fig.1 ou bien être constitué par une chemise de Tapeur ou autre
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@ fluide chaud entourant l'anneau 26. Le chauffage localité produit , par cet appareil de chauffage réduit la viscosité de la parti son dans la partie amincie de façon à faciliter encore l'arrachement ou la déchirure.
Des demi-moules séparables classiques 38 et 39 peuvent tire fermés autour de la partie de paraison extrudée antérieurement à la partie X, puis être abaissés comme représenté à la Fig.3. Ce
Mouvement descendant du moule exerce une force axiale sur la pa- raison ce qui @ pour effet de séparer la partie de parai son déjà extrudée. Le procédé est particulièrement avantageux lorsqu'on extrude des paraisons de diamètre important. Avec ces paraisons de grand diamètre, les procédés habituels de cisaillage sont trop lente: et souvent Inefficaces. L'arrachement sans amincissement détruit la paraison et nuit à l'ensemble de l'opération.
Du fait de la nature légèrement élastique de la matière plastique extrudée, la traction axiale exercée par les moules fer- més 38 et 39 peut avoir tendance à provoquer une action de remon. tée de la matière plastique subsistant au-dessus de la partie amincie X, après que la paraison a été séparées Cette remontée élastique peut amener la matière plastique en contact avec la surface de l'anneau 26 et peut l'y faire adhérer ce qui nuit. la suite des opérations d'extrusion, Pour éviter ce phénomène, l'ex- trusion peut être poursuivie pendant un certain temps après que la partie X a été amincie.
De cette manière toute remontée qui peut se produire n'a pas pour effet de mettre la partie libre se* parée représentée à la Fig.3 en contact avec la surface inférieure de l'anneau 26.
Pour assurer l'opération de séparation de la paraison dé- crite plus haut, il est nécessaire de faire passer le plongeur 10 en position relevée ou écartée. Bien qu'il soit désirable de rame- ner le plongeur à sa position initiale, cette action peut provoquer un certain épaississement de la paroi de la paraison. Mais, lors- que l'on moule des objets tels que des récipients, ce mouvement peut
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être avantageusement utilisé pour épaissir et par conséquent l'en- forcer la partie inférieure de l'objet.
Comme représenté à la Fig.2 la partie inférieure de la paraison extrudée qui doit être séparée a été épaissie de façon à obtenir la section transversale plus épaisse de la Fig.6. Cet épaississement est effectué par un mouvement descendant du plongeur 10 pour le ramener à sa position initiale après la séparation* Comme représenté à la Fig.3, l'épais* sissement à la partie inférieure de la paraison suivante a été obtenu en abaissant le piston à sa position initiale après avoir aminci la partie X représentée à la Fig.2.
Ce rappel du plongeur 10 dans la position initiale peut être effectué avant ou après la sé- paration de la paraison en dessous de la partie X. S'il est effec- tué avant la séparation de la paraison par le mouvement descendant des demi-moules fermée 38 et 39, une ligne de démarcation plus accentuée est établie au-dessus de la partie amincie X, ce qui peut faciliter l'opération de séparation. L'épaississement peut être également désirable pour éviter la tendance a la déformation de la paraison due à la force d'arrachement qui y a été appliquée.
Différents avantages résultent de la présente invention.
On citera particulièrement la précision et la nature facilement réglable et l'absence d'inconvénients de l'opération de séparation de la paraison.
Le procédé décrit pour amincir la paraison de façon à permettre la séparation réglée de la paraison élimine la nécessité d'utiliser une lame ou un couteau. Par conséquent., les problèmes relatifs à ces dispositifs de cisaillage sont entièrement éliminés.
Un autre avantage de l'invention est le rappel du mécanisme d'amincissement de la paraison de façon à obtenir un épaississement désiré de la paraison après l'amincissement desti- né à faciliter la séparation. En retirant le plongeur pour amincir la paraison puis en le rappelant à la position initiale pour épais- sir l'extrémité inférieure de la paraison suivante, le plongeur est en place pour effectuer les changements d'épaisseur qui peuvent être nécessaires dans des parties de paraison intermédiaires.
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Binai que le procédé de l'invention ait été décrit avec référence & des formas préférées, il est clair que des variantes sont possibles. Par exemple, bien. qu'un procédé préféré de sépara- tion en dessous d'une section amincie utilise une force axial, et dirigée vers l'extérieur, il est possible dans certains cas d'effectuer cette séparation par une force appliquée latérale- ment contre la paraison ou par une force appliquée vers le haut au-dessus de la partie amincie de la paraison.
/Rentrerait aussi dans le cadre de l'invention un appa- reil d'extrusion vitre que l'appareil décrit pour effectuer l'amincissement réglé et bien défini d'une partie déterminée d'une paraison.
D'autres variantes apparaîtront aux spécialistes et sont comprises dans le cadre de l'invention..
1*- Procédé pour détacher un extrudat tabulaire de ma- tire plastique extrudée par un orifice d'extrusion , caractérisé en ce qu'on amincit une partie annulaire déterminée de l'extrudat