CH367978A - Procédé de formage d'objets creux en matiére plastique et machine pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Description

  
 



  Procédé de formage d'objets creux en matière plastique
 et machine pour sa mise en   oeuvre   
 La présente invention comprend un procédé de formage d'objets creux en matière plastique, dans lequel la matière plastique est extrudée à travers une filière, qui est caractérisé en ce qu'on fait varier le débit de sortie de la filière, pour produire des variations d'épaisseur de la matière à des endroits prédéterminés de l'objet désiré.



   L'invention comprend également une machine pour la mise en   oeuvre    de ce procédé, qui est caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de commande selon programme du débit de sortie de la filière, pour faire varier automatiquement l'épaisseur de la matière à des endroits prédéterminés de l'objet désiré.



   Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple trois formes d'exécution du procédé et de la machine selon l'invention.



   Les fig. 1, 2 et 3 sont des vues partielles en coupe de la première forme d'exécution de la machine, montrant les organes dans trois positions différentes.



   Les fig.   4,5,6    et7 sont des vues en coupe partielle de la seconde forme d'exécution de la machine, montrant les phases successives du travail de cette machine.



   Les fig. 8, 9, 10 etllsont des vues analogues aux fig. 4 à 7, mais se rapportant à la trosième forme d'exécution.



   Dans l'exemple représenté sur la fig. 1, la machine comprend une filière 1 servant à former par extrusion un tube 2 en matière plastique.



   L'alimentation de la filière est assurée par une vis 3, à partir d'un réservoir de matière non représenté sur le dessin.



   En amont de la filière et à proximité immédiate de celle-ci se trouve une chambre cylindrique 4, dans laquelle arrive la matière comprimée par la vis 3.



  Dans cette chambre cylindrique peut glisser un piston 5, dont le déplacement permet de faire varier le volume de cette chambre.



   Le fonctionnement de la forme d'exécution représentée sur les fig. 1 à 3 est le suivant:
 Lorsque la vis 3 tourne à vitesse constante et que le piston 5 est immobile, le tube 2 de matière plastique sort de façon continue de la filière 1 et présente une épaisseur de paroi constante. Si, à un moment donné (fig. 2), le piston 5 est déplacé vers le bas à partir de la position représentée sur la fig. 1, ceci a pour effet d'augmenter la pression à laquelle la matière plastique est soumise dans la chambre 4, ce qui a pour résultat de déterminer une augmentation de l'épaisseur du tube 2 sortant de la filère, comme il est indiqué en 6 sur la fig. 2. Cette augmentation d'épaisseur se manifestera tant que le piston 5 descend.

   Au moment où il s'immobilise, la pression dans la chambre 4 redevient ce qu'elle était au début et le nouveau tronçon de tube sortant de la filière reprend son épaisseur primitive. Si maintenant le piston 5 est déplacé vers le haut (fig. 3), il en résulte une diminution de la pression dans la chambre 4 (fig. 3), ce qui a pour conséquence une diminution de l'épaisseur du tronçon de tube sortant de la filière, comme on l'a indiqué en 7 sur la fig. 3.



   On voit par ce qui précède qu'en commandant le mouvement du piston 5 selon un programme prédéterminé, on peut obtenir automatiquement un profilé (tubulaire dans l'exemple décrit mais qui pourrait aussi bien être plein) présentant des variations  d'épaisseur réparties d'une façon fixée d'avance sur sa longueur.



   L'exemple selon fig. 4 à 7 se rapporte à la fabrication d'un récipient en matière plastique par soufflage avec utilisation du procédé décrit en référence aux fig. 1 à3.



   En 8 se trouve la filière d'alimentation, de laquelle est extrudé un tube 9 en matière plastique, à l'intérieur de l'extrémité libre duquel est engagée une canne de soufflage 10. La filière 8 est mobile verticalement sur le dessin, à l'intérieur d'un moule en deux parties séparables 11, 12.



   Sur la fig. 4, le moule est représenté ouvert, et la filière 8, dans sa position correspondant au début d'un cycle de travail.



   La machine comporte, pour l'alimentation de la filière, un dispositif tel que celui représenté sur les fig. 1 à 3. Pour la commande du piston 5 de ce dispositif, il est prévu un organe désigné schématiquement par une pièce 13 mobile en synchronisme avec la filière8.   1 4b    représente schématiquement un repère fixe par rapport à la pièce 13. Cette pièce présente des moyens 15, qui peuvent être des ouvertures commandant des conduits pneumatiques ou hydrauliques, ou des pièces de contacts électriques commandant des relais. Les moyens 15 se trouvant dans la partie de droite de l'organe 13, en regard du signe positif   (+)    déterminent un mouvement du piston 5 (fig. 1 à 3) vers le bas, c'est-à-dire une augmentation de la pression dans la chambre 4. La durée de cette action correspond à la longueur de l'ouverture ou du contact 15.

   De même, les moyens 16, prévus sur la partie gauche de l'organe 15, en regard du signe négatif (-), tels qu'on les voit sur les fig. 5, 6 et 7, commandent le mouvement du piston 5 dans le sens d'une diminution de pression dans la chambre 4.



   Partant de la position représentée sur la fig. 4, on voit qu'alors le repère 14 se trouve juste avant le début du trait schématisant le moyen 15. La pression dans la chambre 4 est donc normale et l'épaisseur du tube 9 est elle-même normale. La filière 8 et l'organe 13 commençant à monter, le moyen 15 arrive en regard du repère 14 et commande le mouvement du piston 5 vers le bas, ce qui produit momentanément une surépaisseur du tube, comme indiqué en 9a sur la fig. 5. Ensuite, une fois que 15 a cessé d'être en regard de 14, il se présente en regard de 14 une partie 17 correspondant à une immobilisation du piston 5, puis ensuite, c'est le moyen 16 qui arrive en regard de 14, ce qui produit un déplacement du piston 5 dans le sens d'une diminution de pression dans la chambre 4. Ceci a pour effet une diminution d'épaisseur indiquée en 9b dans le tube sortant de la filière.

   Après cela, une nouvelle immobilisation du piston 5 a lieu lorsque la partie inactive 17a de l'organe 13 est en regard du repère 14. Après cela, c'est un moyen   15a,    analogue à 15, qui devient actif et détermine une augmentation d'épaisseur, comme indiqué en 9c. Enfin, après une nouvelle partie inactive, 17b, c'est un moyen   1 6a    qui entre en jeu pour provoquer une diminution d'épaisseur du tube, comme indiqué en 9d sur la fig. 6. Après cela, le piston s'immobilise jusqu'à la fin du cycle d'opérations et au début du cycle suivant.



   La fig. 6 montre la forme de l'ébauche tubulaire réalisée comme il vient d'être décrit et qui se caractérise par des variations d'épaisseur le long de cette ébauche. Une fois que   1 6a    a fini d'agir, les deux parties 11, 12 du moule se ferment et un gaz sous pression est insufflé en 18 dans le moule, ce qui applique la matière extrudée contre la paroi intérieure du moule pour lui en faire épouser la forme. Ensuite, il ne reste plus qu'à extraire l'objet 19 moulé et les opérations relatives au cycle suivant recommencent, comme il a été décrit plus haut.



   Dans la fabrication par soufflage d'un corps creux, l'épaisseur obtenue est fonction de la paroi initiale avant expansion. Si   l'on    part d'une ébauche à paroi constante, et que   l'on    souffle celle-ci à l'intérieur d'un moule, plus   l'on    s'éloignera du diamètre primitif, plus la paroi obtenue sera mince. Les objets ainsi fabriqués présentent des irrégularités de résistance nuisibles dans certaines applications.

   En donnant, comme on l'a décrit plus haut, des épaisseurs différentes aux différents endroits de la longueur du tube, il est possible de donner davantage de matière là où c'est nécessaire, par une sorte de prérépartition, ce qu'il n'est pas possible d'obtenir après soufflage des formes rationnelles du point de vue de leur résistance mécanique, évitant ainsi le défaut signalé plus haut du procédé classique.



   Dans l'exemple suivant les fig. 8 à 11, on retrouve identiquement tout ce qui a été décrit à propos des fig. 4 à 7, et pour cette raison, on désignera les parties homologues par les mêmes numéros de référence. Toutefois, en plus, cette troisième forme d'exécution comporte les moyens suivants:
 La canne de soufflage 10 est alimentée en gaz sous pression par un conduit 20, muni d'un clapet commandé 21 servant à régler la pression de soufflage. Ce clapet est commandé par une came 22 mobile en synchronisme avec l'organe 13 et la filière 8. Le clapet 21 est constamment sollicité, par des moyen non représentés, à occuper une position correspondant à la pleine ouverture de l'orifice qu'il commande.

   Pour cette position, le gaz sous pression arrivant en 20 s'échappe librement à l'endroit du clapet ainsi ouvert et la pression de soufflage s'exer çant à l'intérieur du tube 9 extrudé est pratiquement égale à la pression ambiante. Le fonctionnement de cette troisième forme d'exécution est le suivant:
 Dans la position représentée sur la fig. 8, l'organe 14 commande le piston 5 dans le sens correspondant à une diminution de la pression dans la chambre 4. Le tronçon de tube en cours d'extrusion présente alors une épaisseur inférieure à la normale.  



  13 et 22 continuant de monter en synchronisme avec 8, un nez 23 de la came 22 vient fermer plus ou moins complètement, mais momentanément seulement, le clapet 21, en même temps que l'organe 15 provoque un déplacement du piston 5 dans le sens d'une augmentation de pression dans la chambre 4.



  Ces deux actions simultanées ont pour effet de provoquer une augmentation locale de l'épaisseur du tube extrudé et une dilatation par soufflage de cette partie, comme il est indiqué en 24 sur la fig. 9. Le mouvement de 13 et 22 se produisant, de légères variations de pression correspondant aux parties 24 et 25 de la came, se produisent, sans variation de l'épaisseur de l'ébauche extrudée, si ce n'est une augmentation du diamètre de la partie 24, comme on le voit en 24a sur la fig. 10, puis une nouvelle augmentation d'épaisseur a lieu en même temps qu'une augmentation de pression provoquée par la partie 26 de la came, ce qui détermine la formation d'un second renflement, 27, à paroi épaisse.

   Ainsi, par le jeu combiné de la variation de la pression d'alimentation de la matière dans la filière et de la variation de la pression de soufflage, on obtient une préforme représentée en 28 sur la fig. 10, dont le profil se rapproche sensiblement de la forme intérieure du moule.



  Les parties de cette préforme qui seront le plus   forte-    ment déformées lors du soufflage final (24a et 27) sont réalisées avec une surépaisseur destinée à compenser l'amincissement dû au soufflage.



   Ensuite, c'est la partie terminale 29 de la came 13 qui agit pour fermer complètement le clapet 21 et réaliser le soufflage final appliquant contre la paroi intérieure du moule la matière de la préforme 28 (fig. 10). Ainsi est réalisé l'objet moulé 30, visible sur la fig. 11.



   La variation de pression dans la chambre 4 et par conséquent la variation de débit de la filière puis les variations d'épaisseur de la matière extrudée pourraient être obtenues non pas au moyen d'un piston auxiliaire 5 mais en utilisant une vis 3 qui, au lieu de tourner à vitesse constante, tournerait à une vitesse variable commandée selon un programme, en fonction de la variation d'épaisseur à donner à la matière extrudée.
  

Claims (1)

1. REVENDICATION I Procédé de formage d'objets creux en matière plastique, dans lequel la matière plastique est extrudée à travers une filière, caractérisé en ce qu'on fait varier le débit de sortie de la filière, pour produire des variations d'épaisseur de la matière à des endroits prédéterminés de l'objet désiré.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on insuffle de l'air dans l'objet en formation et qu'on fait varier la pression de soufflage au cours de la sortie de la matière de la filière d'alimentation, selon le profil longitudinal de l'objet désiré.

   2. Procédé selon la revendication I et la sousrevendication 1, caractérisé en ce qu'on réalise d'abord une préforme dont le profil se rapproche de celui d'un moule, et en ce qu'on force ensuite, par soufflage, la matière à épouser la forme du moule.

   3. Procédé selon la revendication I et les sousrevendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on réalise la préforme à l'intérieur du moule, cette préforme restant distante de la paroi latérale intérieure du moule jusqu'au moment où l'on exerce l'action finale de soufflage.

   REVENDICATION II Machine pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de commande selon programme du débit de sortie de la filière, pour faire varier automatiquement l'épaisseur de la matière à des endroits prédéterminés de l'objet désiré.

   SOUS-REVENDICATIONS 4. Machine selon la revendication II, caractérisée en ce que le dispositif susdit comporte un organe de commande du débit de sortie de la filière, mobile en synchronisme avec l'alimentation de la matière par la filière.

   5. Machine selon la revendication II, caractérisée en ce que le dispositif susdit comporte un réservoir de capacité variable, disposé en amont de la filière pour fournir à celle-ci un débit de matière s'ajoutant algébriquement à celui de la pompe d'alimentation.

   6. Machine selon la revendication II, caractérisée en ce que le dispositif susdit comporte une pompe d'alimentation à débit variable et commandée selon un programme.

   7. Machine selon la revendication II, caractérisée en ce que, pour terminer le formage de l'objet par soufflage, elle comporte un organe de commande de la pression de soufflage, mobile en synchronisme avec l'alimentation de la matière par la filière, pour faire varier automatiquement la pression de soufflage selon un programme, en fonction du profil longitudinal de l'objet désiré.