WO2007020346A1 - Moule, procede et installation pour la fabrication par soufflage des recipients thermoplastiques munis d'une poignee integrale et le recipient fabrique - Google Patents

Moule, procede et installation pour la fabrication par soufflage des recipients thermoplastiques munis d'une poignee integrale et le recipient fabrique Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to improvements in the field of manufacturing, by blow-molding or stretch-blow molding of heated preforms, containers made of thermoplastic material, in particular a polyolefin such as polypropylene, provided with an integral handle, and more precisely a blow mold for the manufacture of such containers, said mold comprising at least two half-molds
  • an erased position in which the two inserts are retracted at least substantially in their respective dwellings and. an extended position in which the two inserts are pushed towards each other by pinching two determined zones of wall of the body of the container to put in contact with each other said two wall areas of the body which are then thermally welded to each other.
  • the object of the invention is essentially to propose such a mold which is more efficient than the currently known molds and which makes it possible to produce containers with an integral handle at a high rate.
  • thermoplastic containers typically of the order of 1500 containers per hour
  • each insert comprises two pistons nested one inside the other of telescopic manner, namely a main piston or thrust piston having a centrally located front end face and, housed in said main piston, a secondary piston or welding piston arranged coaxially and having a front face surrounding said front face of the main piston according to a closed contour coinciding with the periphery of said wall zone of the container body, heating means being provided to maintain at least said front face of the secondary piston at the softening temperature of the thermoplastic material, the two main and secondary pistons being arranged in such a way that - in a first phase of operation, the main piston is displaced from its position erase to its projecting position while the secondary piston remains erased in said main piston, the front face of said main piston pushing said determined area of the wall of the container body, and
  • the secondary piston in a second phase of operation, is displaced with respect to the main piston from its erased position towards its projecting position so that its hot front face bears against the periphery of said wall zone of the container body in order to soften the material, solder peripherally sealingly with the wall zone pushed by the piston facing and at least premarquer the periphery of this wall zone.
  • each insert further comprises:
  • At least one main channel for supplying pressurized gas opening into a chamber of said housing for pushing said main piston back into its projecting position
  • control means arranged to supply gas under pressure selectively firstly the main channel so as to move the main piston with the secondary piston in the erased position in the aforesaid first phase of operation, then the secondary channel so as to moving the secondary piston in the aforementioned second phase of operation.
  • low pressure gas typically air at a pressure of about 7x10 5 Pa
  • the secondary channel may comprise at least one calibrated duct extending in the main piston between its end face facing the chamber of the housing and its end face constituting the bottom of the aforesaid recess housing the secondary piston, whereby, when the first piston reaches its abutment in its projecting position, the pressurized gas fed into the housing passes, through the calibrated conduit, into one recess to push the second piston to its projecting position; advantageously, to obtain a balanced operation of moving parts, the secondary channel comprises a plurality of calibrated conduits distributed around the periphery of the main piston.
  • the front end face of the main piston belongs to a front plate located centrally and supported by an axial rod integral with the main piston and the secondary piston is hollowed out centrally and surrounds said rod.
  • the heating means are adapted to heat the secondary piston and comprise at least one electric heating cartridge housed in a respective bore of the secondary piston; preferably, the heating means comprise several electric heating cartridges housed in respective bores distributed around the periphery of the secondary piston.
  • the main piston which pushes the wall zone of the body of the container remains at a low temperature, and this despite the presence of the secondary piston which is permanently heated to a high temperature.
  • cooling gas is blown between the main piston and the secondary piston to maintain the main piston at a temperature substantially lower than the softening temperature of the main piston. the thermoplastic material.
  • the main piston remains at a temperature between 50 0 C and 100 0 C while the secondary piston is raised to a temperature greater than that of the main piston in a range between 130 0 C and 200 0 C, advantageously between 150 0 C and 190 0 C.
  • the front face of the secondary piston is shaped knife extending in the aforesaid closed contour, so as to facilitate the premarking, or even the cutting of the central blank disengaging 1 the grip of the handle.
  • the return means of the main piston from its projecting position to its erased position are pneumatic means, the main piston and its housing being arranged to constitute a double-acting cylinder.
  • the return means of the secondary piston comprise at least one return spring interposed between the main piston and the secondary piston.
  • the invention can find an interesting application in a rotary molding plant for the manufacture, by blow molding or stretch-blow molding of heated preforms, of thermoplastic containers provided with an integral handle, said installation comprising a rotating carousel equipped with a multiplicity of molds distributed around its periphery, and being characterized by the fact that the molds are arranged as explained above.
  • the invention can also find an advantageous application in a fixed molding installation for the manufacture, by blow-molding or stretch-blow molding of heated preforms, of containers made of thermoplastic material provided with an integral handle, said installation comprising several molds supported by fixed manner substantially in line, and being characterized by the fact that the molds are arranged as explained above.
  • the invention proposes a process for the manufacture, by blow-molding or stretch-blow molding of a heated preform, of a container made of thermoplastic material, in particular a polyolefin such as polypropylene, provided with a handle integral using a mold comprising at least two half-molds - movable relative to each other,
  • each insert is formed with two pistons nested one in the other telescopically, namely a main piston or thrust piston having a front centrally located thrust face and, housed in said main piston, a secondary piston or welding piston arranged coaxially and having a front face surrounding said front face of the main piston in a closed contour coinciding with the periphery of said wall zone of the container body, in that heating means are provided for maintaining at least said front face of the secondary piston at the temperature of softening. of the thermoplastic material, and in that the two main and secondary pistons are arranged in such a way that
  • the main piston in a first phase of operation, is moved from its erased position to its projecting position while maintaining the secondary piston erased in said main piston, the front face of said main piston pushing back said determined zone of the body wall; the container, and
  • the secondary piston in a second phase of operation, is moved with respect to the main piston from its erased position towards its projecting position so that its hot front face bears against the periphery of said wall zone of the container body so as to soften the material, solder peripherally with the wall portion pushed by the piston facing and at least premarquer the periphery of this wall area.
  • FIG. 1 - Figures IA, IB and IC are schematic representations of a blow mold arranged in accordance with the invention, respectively shown in sectional top view in three different functional positions;
  • FIG. 2 is a front view of a half-mold arranged in accordance with the invention.
  • FIG. 3 is a sectional view along line III-III of the mold of Figure 2;
  • FIG. 4 is an exploded side view, in section, of three main component parts of a mold insert of FIGS. 2 and 3;
  • - Figures 5 and 6 are views from below and
  • Figure 7 is a top view respectively of the three parts shown in Figure 4;
  • FIG. 8 is an enlarged view of part of the part of FIG. 4 shown in bottom view in FIG. 6;
  • FIGS. 9A to 9C are views in enlarged scale and in section of an insert of the mold of FIGS. 2 and 3 respectively shown in three functional positions.
  • FIGS. 1A-1C where is shown in cross-section (complete with FIG. 1A and partial with FIGS. 1B and 1C) a mold 1 for the manufacture, by blow-molding or stretch blow-molding of a heated preform, a container 2 of thermoplastic material, which is visible only the body 3 provided with an integral handle 4 (visible in Figure IC).
  • the mold 1, in the simplified representation given in FIGS. 1A-1C, comprises at least two half-molds 5 (generally completed by an axially movable, non-visible mold bottom).
  • the half-molds 5 are movable relative to each other, in particular in rotation (arrows 6) around a common pivoting axis shown schematically at 7.
  • the half-molds 5 have respective contacting faces 8 defining, in the closed position, a joint plane 9.
  • the half-molds 5 respectively have two cavities 10 which, when the mold is in the closed position, define a cavity 11 for molding the body 3 and the shoulder of the receptacle 2.
  • the half-molds 5 respectively comprise two housings 12 which are substantially perpendicular to said respective contact faces 8 and substantially mutually aligned in the closed position of the mold and which enclose two respective inserts 13 forming pneumatically movable crews between an erased position ( Figure IA) in which the two inserts are returned at least for the most part in their respective housing 12 and an extended position ( Figures IB, IC) which will be more explicitly discussed later.
  • the mold 1 can be arranged in any appropriate manner, in relation to the requirements caused by the formation of the integral handle.
  • each insert 13 comprises two pistons respectively 14 and 15 nested one in the other telescopically, namely a main piston or thrust piston 14 and a secondary piston or piston of welding 15, which, in the context of the general arrangement of the mold, are both actuated pneumatically.
  • the main piston or thrust piston (or “boxing" piston) 14 is received in one of the housing 12 above and has a front face 16 of thrust.
  • the secondary piston or welding piston 15 is disposed coaxially in an axial bore 17 of the main piston 14 and has a front face 18 extending transversely in a closed contour coinciding with the periphery of a determined wall zone A of the body 3 of the In addition, this front face 18 of the secondary piston 15 is shaped with a thin end end so as to form a knife extending along the aforesaid closed contour.
  • Heating means (not shown) are provided to maintain at least said front face 18 of the secondary piston 15 at the softening temperature of the thermoplastic material.
  • FIG. 1B a first phase of operation, illustrated in FIG. 1B, which can begin at the same time as the final phase of blowing of the container (blowing under high pressure - typically under a pressure of the order of 4OxIO 5 Pa - succeeding a phase prior drawing and prespuffing at a lower pressure)
  • the main pistons 14 are moved towards each other from their erased position to their projecting position while the secondary pistons 15 remain erased in said respective main pistons 14.
  • the respective front faces 16 of said main pistons 15 push the determined portions A located symmetrically on either side of the joint plane 9.
  • the two wall zones A are brought into contact with each other. the other along the joint plane 9, as shown in Figure IB, under the thrust actions respective of the two main pistons 14 moved jointly towards each other.
  • the secondary pistons 15 are moved in the direction of one another relative to the respective main pistons 14 from their erased position to their projecting position.
  • the respective hot end faces 18 of these two secondary pistons 15 abut against the periphery of said wall areas A of the body 3 of the container 2 to soften the material and solder them peripherally in a sealed manner to one another as shown in Figure IC.
  • the front faces 18 start the softened thermoplastic material and cut, or at least premarket for subsequent cutting, the blank formed by the double zone A of wall, located inside the aforesaid periphery.
  • each insert 13 furthermore comprise:
  • At least one main channel for supplying pressurized gas opening into the bottom or chamber of said housing 12 to push said main piston 14 into its projecting position, - return means of the main piston 14 of its protruding position to its erased position, said biasing means being of various types (return springs, main piston 14 and housing 12 arranged to form a double-acting cylinder), - at least one secondary (non-visible) gas supply channel pressurized opening into the bottom of said recess 17 to push said secondary piston 15 into its projecting position, - The secondary piston return means 15 from its projecting position to its erased position, said return means being of various types (return springs, main piston 15 and recess 17 arranged to form a double-acting cylinder), and
  • Control means arranged to supply pressurized gas first selectively the main channel so as to move the main piston 14 with the secondary piston 15 remaining in the erased position during the aforesaid first phase of operation, then the secondary channel so as to move the secondary piston 15 during the said second phase of operation.
  • FIGS. 2 and 3 (on which the same numerical references are retained to designate the parts or elements identical to those of FIGS. 1A to 1C respectively), a detailed embodiment of a mold arranged in accordance with the invention is illustrated in detail. .
  • FIG. 2 only one of the half-molds 5 is shown in front view, in which the cavity 3 dug in the contact face 8 of the half-mold corresponds to a container shape which is given only a simple example.
  • the insert 13 associated with this half-mold 5 is seen from the front.
  • Figure 3 are shown in section along the line III-III of Figure 2, the two half-molds 5 in the closed position; in the illustrated example, the two half-molds 5 are engaged in respective mold holders 19 partially shown.
  • the two inserts 13 are arranged identically in the manner which is hereinafter described with reference to FIG. 4, in which they are exploded in their entirety and Figures 5 to 8 which show the main components individually for a better understanding.
  • the main piston 14 is arranged with a front end face 16 belonging to a transverse plate 26 of a part 20 (upper part in FIG. 4, shown in section along the line IV-IV of FIG. FIG. 5) in cross-section having a generally T-shaped shape, the rod 21 of which is engaged through the secondary piston 15 which is, for this purpose, hollowed centrally at 22 and surrounds said rod 21.
  • the rod 21 is nested in a recess 23 of complementary shape provided in the main piston 14 and is secured thereto for example by screwing.
  • the main piston 14 has a thrust face 16 which is substantially flat and which develops over a large surface shaped according to the inner contour of the handle to be formed (it is this thrust face 16 which is essentially visible in the representation of the insert of Figure 2).
  • the part 20 is dimensioned so as to leave the play necessary for the displacement of the secondary piston 15.
  • the secondary piston 15 (middle piece in FIG. 4, shown in section along the line IV-IV of FIG. 6 and in bottom view in FIG. 6), hollowed centrally at 22, is provided with a plurality of lower open 24 holes which are distributed on its periphery. These bores 24 receive electrical heating means in the form of heating cartridges 25 (one of them is shown schematically in Figure 3).
  • the front end (at the top in FIG. 4) of the piston 15 is hollowed out with a recess 27 which is complementary to the shape of the plate 26 so that, when the piston 15 is pushed back to the projecting position, the plate 26 of the part 20 can in the recess 27.
  • this recess 27 is itself centrally supercreused at 28 to receive in support the ends of the return spring 29 interposed between the piston 15 and the plate 26 secured to the piston 14, which plate 26 is, for this purpose, provided with recesses 30 receiving the opposite ends of the springs 29.
  • the springs 29 are distributed around the periphery of the plate 26 and the secondary piston 15.
  • Part of the front end of the secondary piston 15 is shown on a very enlarged scale in FIG. 8 so as to make better visible the conformation of the front face 18 of the secondary piston 15 which is formed by the edge of the wall delimiting the recess 27.
  • This edge is chamfered internally so as to constitute a thin front face 18 shaped knife extending in a closed contour corresponding to the shape of the end of the secondary piston 15.
  • the front face 18, brought into contact with the thermoplastic material can thus constitute a heating room clean soften the thermoplastic material and to become embedded in it once softened to cut or at least premarquer the blank of material it surrounds.
  • main piston 14 (lower part in Figure 4 shown in section along the line IV-IV of Figure 7 and a top view in Figure 7) is, in turn, provided with two sets of alternating bores. with each other as shown in Figure 7:
  • bores 32 are located opposite the bores 24 of the secondary piston 15 and pass through the bottom of the main piston 14 between its end face facing the bottom of the housing 12 and its end face constituting the bottom of the recess 17 housing the secondary piston 15; the bores 32 constitute passages for the power supply wires of the heating cartridges;
  • bores 33 are located facing full areas of the secondary piston 15 and pass through the bottom of the main piston 14 between its end face facing the bottom of the housing 12 and its end face constituting the bottom of the recess 17 housing the secondary piston 15; these bores 33 are constituted as calibrated bores forming restrictions whose role will be explained later.
  • the main piston 14 is equipped with a piston head 34 which is enlarged and is sealingly engaged in a portion 35 itself enlarged housing 12. There are thus two chambers respectively 36 and 37 on both sides of the piston head 34, as shown in Figure 3, so that the main piston 14 and the housing 12 constitute a pneumatic cylinder with double effect
  • FIGS. 9A to 9C In the erased or rest position of the insert 13 shown in FIG. 9A, the main piston bears against the bottom of the housing 12 (here constituted by a plate 38 screwed to the body of the half-mold 5).
  • the secondary piston 15 is on its side maintained in erased position in the main piston 14 under the action of the return springs 29, position in which the thrust face 16 is maintained in the plane of the front face 18 of the secondary piston 15 or slightly ahead of this edge.
  • the fluid pressure passed through the bores 33 reaches its maximum calibrated value and pushes the secondary piston 15 to I 1 against the opposing forces of the springs 29.
  • the end face 18 becomes projecting au Beyond the thrust face 16 and reaches substantially to the joint plane 9.
  • the secondary piston 15 being heated to the softening temperature of the thermoplastic material under the action of the heating cartridges, the front face 18 softens the thermoplastic material around the periphery of the zone A.
  • the two zones A brought together by the concomitant displacements of the two inserts 13 are thus welded to each other peripherally, which results in the tight closure of the body of the container and the sealing of the hollow handle.
  • the thin face faces 18 act as two knives face to face and penetrate into the softened material; they cut out the double zone A or premarket with a view to its subsequent elimination.
  • the pressurized fluid is discharged from the chamber 36 so that the springs 29 return the secondary piston 15 to the erased position.
  • the introduction of pressurized fluid into the chamber 37 brings the main piston 14, and thereby all of the insert 13, in its initial position.
  • the heating cartridges permanently maintain the secondary piston as a whole at the softening temperature of the thermoplastic material.
  • a correct deformation of the thermoplastic material during the repulsing phase of the zones A requires that this material be at a temperature substantially lower than the softening temperature, and therefore that the thrust face 16 is at a temperature below this temperature. softening.
  • the mold arrangement according to the invention finds a particularly advantageous application for containers consisting of a polyolefin, whose glass transition temperature is substantially below ambient temperature (# 20 ° C.), and in particular for the containers in question. polypropylene.
  • the softening temperature is about 170 ° C.
  • the secondary piston is maintained at a temperature of between 130 ° C. and 200 ° C., advantageously between 150 ° C. and 190 ° C. C, while the main piston is maintained at a temperature of between 50 ° C. and 100 ° C. (since, moreover, the half-molds 5 are cooled to a temperature of the order of 75 ° C. by a circulation of water cold in internal ducts provided in the half-molds).
  • the arrangements according to the invention can find an interesting application in a rotary molding plant for the manufacture, by blowing or stretch-blow molding of heated preforms, of thermoplastic containers provided with an integral handle, said installation comprising a rotating carousel. equipped with a multiplicity of molds distributed around its periphery and arranged as explained above;
  • the support plate of the molds 1 is schematized at 39, the rotation of this plate being indicated by the arrow 40.
  • the arrangements according to the invention can also find an interesting application in a fixed molding installation for the manufacture, by blowing or stretch-blow molding of heated preforms, of thermoplastic containers provided with an integral handle, said installation comprising several molds fixedly supported substantially in line and arranged as described above, this type of installation particularly suitable for the manufacture of polyolefin containers such as polypropylene for the packaging of household products (for example detergents, liquid detergents, .. .).
  • a molding installation constituted as indicated above is able, thanks to the implementation of the provisions of the invention, to achieve high production rates, of the order for example of 1500 containers per hour.
  • the containers 2 of thermoplastic material in particular a polyolefin such as polypropylene, provided with a handle
  • each insert 13 is formed with two pistons.
  • main piston 14 or thrust piston having a centrally located end face 16 of thrust and, housed in said main piston 14, a secondary piston 15 or piston of welding arranged coaxially and having a front face 18 surrounding said front face 16 of the main piston in a closed contour coinciding with the periphery of said wall zone A of the container body, in that heating means 25 are provided for maintaining at least said front face 18 of the secondary piston 15 at the softening temperature of the thermoplastic material, and in that the two main and secondary pistons 14, 15 are way that
  • the main piston 14 in a first phase of operation, is moved from its erased position to its projecting position while maintaining the secondary piston 15 erased in said main piston, the front face 16 of said main piston pushing back said determined zone A of the wall of the container body, and
  • the secondary piston 15 is moved relative to the main piston 14 from its erased position to its projecting position so that its hot face 18 abuts against the periphery of said body wall zone A of the container to soften the material, solder peripherally with the wall portion pushed by the piston facing and at least premarquer the periphery of this zone A wall.

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Abstract

Moule (1) pour le soufflage ou l'étirage-soufflage de récipients thermopl astique s munis d'une poignée intégrale, dans lequel les deux demi -moules (5) sont pourvus de deux inserts (13) respectifs déplaçables transversalement aux faces (8) de contact ; les inserts (13) comprennent chacun deux pistons (14, 15) télescopiques avec un piston principal (14) ayant une face frontale (16) de poussée et un piston secondaire (15) logé dans le précédent et ayant une face frontale (18) de soudage curviligne, les pistons secondaires étant déplacés après que les pistons principaux ont repoussé l'une contre l'autre deux zones (A) de paroi du corps de récipient.

Description

MOULE, PROCEDE ET INSTALLATION POUR LA FABRICATION PAR SOUFFLAGE DES RECIPIENTS THERMOPLASTIQUES MUNIS D'UNE POIGNEE INTEGRALE ET LE RECIPIENT FABRIQUE
La présente invention concerne des perfectionnements apportés dans le domaine de la fabrication, par soufflage ou étirage-soufflage de préformes chauffées, de récipients en matière thermoplastique, notamment une polyoléfine telle que du polypropylène, munis d'une poignée intégrale, et elle concerne plus précisément un moule de soufflage pour la fabrication de tels récipients, ledit moule comprenant au moins deux demi-moules
- mobiles l'un par rapport à l'autre, - possédant des faces respectives de contact mutuel définissant, en position de fermeture, un plan de joint,
- possédant respectivement deux empreintes qui, réunies, définissent une cavité de moulage du corps et de 1 ' épaule du récipient final , et - comportant respectivement deux logements qui sont sensiblement perpendiculaires auxdites faces respectives de contact et sensiblement mutuellement alignés dans la position de fermeture du moule et qui renferment deux inserts respectifs formant pistons mobiles pneumatiquement entre
. une position effacée dans laquelle les deux inserts sont rentrés au moins en majeure partie dans leurs, logements respectifs et . une position sortie dans laquelle les deux inserts sont repoussés en direction l'un de l'autre en pinçant deux zones déterminées de paroi du corps du récipient jusqu'à mettre au contact l'une de l'autre lesdites deux zones de paroi du corps qui sont alors soudées thermiquement l ' une à l ' autre .
On connaît déjà divers moules ainsi agencés aux fins de fabrication des récipients précités (voir par exemple les documents FR 2 292 573, EP 0 346 518, EP 1 169 231, US 6 733 716) .
L'invention a essentiellement pour but de proposer un tel moule qui soit plus performant que les moules actuellement connus et qui permette de produire des récipients à poignée intégrale avec une cadence élevée
(typiquement de l'ordre de 1500 récipients par heure) comparable à la cadence de production de récipients thermoplastiques de même capacité non pourvus de poignée.
A ces fins, selon un premier de ses aspects, l'invention propose un moule tel que mentionné au préambule qui se caractérise, étant agencé selon l'invention, en ce que chaque insert comprend deux pistons emboîtés l'un dans l'autre de façon télescopique, à savoir un piston principal ou piston de poussée ayant une face frontale de poussée située centralement et, logé dans ledit piston principal, un piston secondaire ou piston de soudage disposé coaxialement et ayant une face frontale entourant ladite face frontale du piston principal selon un contour fermé coïncidant avec la périphérie de ladite zone de paroi du corps du récipient, des moyens de chauffage étant prévus pour maintenir au moins ladite face frontale du piston secondaire à la température de ramollissement de la matière thermoplastique, les deux pistons principal et secondaire étant agencés de manière telle que - dans une première phase de fonctionnement, le piston principal est déplacé de sa position effacée vers sa position saillante tandis que le piston secondaire reste effacé dans ledit piston principal, la face frontale dudit piston principal repoussant ladite zone déterminée de la paroi du corps du récipient, et
- dans une seconde phase de fonctionnement, le piston secondaire est déplacé par rapport au piston principal de sa position effacée vers sa position saillante de sorte que sa face frontale chaude vienne en appui contre la périphérie de ladite zone de paroi du corps du récipient pour en ramollir la matière, la souder périphériquement de façon étanche avec la zone de paroi repoussée par le piston en regard et au moins prémarquer le pourtour de cette zone de paroi .
Grâce à cet agencement, on distingue la phase de repoussage de la matière (ou « boxage ») avec des pièces relativement peu chaudes et une phase de soudage très brève avec des pièces très chaudes qui, compte tenu de la forme en couteaux donnée à ces pièces, permet de désolidariser aisément le flan central en fin de cycle ou ultérieurement . Il en résulte la possibilité d'une durée de formation de la poignée qui est très brève (typiquement de l'ordre de 0,6 s) qui ne grève pas de façon trop pénalisante la durée du cycle de fabrication (typiquement de l'ordre de 3 s) .
Dans un mode de réalisation préféré, on prévoit que chaque insert comprend en outre :
- au moins un canal principal d'alimentation en gaz sous pression débouchant dans une chambre dudit logement pour repousser ledit piston principal dans sa position saillante,
- des moyens de rappel du piston principal de sa position saillante vers sa position effacée, - au moins un canal secondaire d'alimentation en gaz sous pression débouchant dans le fond dudit évidement pour repousser ledit piston secondaire dans sa position saillante, - des moyens de rappel du piston secondaire de sa position saillante vers sa position effacée, et
- des moyens de commande agencés de manière à alimenter en gaz sous pression sélectivement d'abord le canal principal de manière à déplacer le piston principal avec le piston secondaire en position effacée dans la susdite première phase de fonctionnement, puis le canal secondaire de manière à déplacer le piston secondaire dans la susdite seconde phase de fonctionnement . Un tel agencement autorise le fonctionnement des moyens conformes à l'invention à partir du gaz sous basse pression (typiquement de l'air à une pression de l'ordre de 7xlO5 Pa) qui est couramment disponible dans les machines de soufflage. De façon simple, le canal secondaire peut comprendre au moins un conduit calibré s 'étendant dans le piston principal entre sa face d'extrémité tournée vers la chambre du logement et sa face d'extrémité constituant le fond du susdit évidement abritant le piston secondaire, ce grâce à quoi, lorsque le premier piston parvient en butée dans sa position saillante, le gaz sous pression alimenté dans le logement passe, à travers le conduit calibré, dans 1 ' évidement pour repousser le second piston vers sa position saillante ; avantageusement, pour obtenir un fonctionnement équilibré des pièces en mouvement, le canal secondaire comprend plusieurs conduits calibrés répartis sur le pourtour du piston principal .
Dans un exemple de réalisation préféré, la face frontale de poussée du piston principal appartient à une plaque frontale située centralement et supportée par une tige axiale solidaire du piston principal et le piston secondaire est évidé centralement et entoure ladite tige. Dans un exemple de réalisation simple à mettre en œuvre, les moyens de chauffage sont propres à chauffer le piston secondaire et comprennent au moins une cartouche chauffante électrique logée dans un alésage respectif du piston secondaire ; de préférence alors, les moyens de chauffage comprennent plusieurs cartouches chauffantes électriques logées dans des alésages respectifs répartis sur le pourtour du piston secondaire.
Pour un fonctionnement correct du moule, il convient que le piston principal qui assure le repoussage de la zone de paroi du corps du récipient reste à une température peu élevée, et cela malgré la présence du piston secondaire qui est porté en permanence à une température élevée. A cette fin, pour découpler thermique- ment les deux pistons principal et secondaire, on prévoit qu'un gaz de refroidissement est insufflé entre le piston principal et le piston secondaire pour maintenir le piston principal à une température sensiblement inférieure à la température de ramollissement de la matière thermoplas- tique. On obtient ainsi que le piston principal reste à une température comprise entre 500C et 1000C tandis que le piston secondaire est porté à une température supérieure à celle du piston principal dans un intervalle compris entre 1300C et 2000C, avantageusement entre 1500C et 1900C. Dans un mode de réalisation préféré, la face frontale du piston secondaire est conformée en couteau s 'étendant selon le susdit contour fermé, de manière à faciliter le prémarquage, voire la découpe du flan central dégageant 1 ' ëvidement de la poignée . De façon intéressante, les moyens de rappel du piston principal de sa position saillante vers sa position effacée sont des moyens pneumatiques, le piston principal et son logement étant agencés pour constituer un vérin à double effet .
Toujours de façon intéressante, les moyens de rappel du piston secondaire comprennent au moins un ressort de rappel interposé entre le piston principal et le piston secondaire .
L'invention peut trouver une application intéressante dans une installation tournante de moulage pour la fabrication, par soufflage ou étirage-soufflage de préformes chauffées, de récipients en matière thermoplastique munis d'une poignée intégrale, ladite installation comportant un carrousel tournant équipé d'une multiplicité de moules répartis sur son pourtour, et étant caractérisée par le fait que les moules sont agencés comme exposé plus haut .
L' invention peut également trouver une application intéressante dans une installation fixe de moulage pour la fabrication, par soufflage ou étirage-soufflage de préformes chauffées, de récipients en matière thermoplas- tique munis d'une poignée intégrale, ladite installation comportant plusieurs moules supportés de façon fixe sensiblement en ligne, et étant caractérisée par le fait que les moules sont agencés comme exposé plus haut .
Selon un autre de ses aspects, l'invention propose un procédé pour la fabrication, par soufflage ou étirage- soufflage d'une préforme chauffée, d'un récipient en matière thermoplastique, notamment une polyoléfine telle que du polypropylêne, munis d'une poignée intégrale à l'aide d'un moule comprenant au moins deux demi-moules - mobiles l'un par rapport à l'autre,
- possédant des faces respectives de contact mutuel définissant, en position de fermeture, un plan de joint, - possédant respectivement deux empreintes qui, réunies, définissent une cavité de moulage du corps et de l'épaule du récipient final, et
- comportant respectivement deux logements qui sont sensiblement perpendiculaires auxdites face respectives de contact et sensiblement mutuellement alignés dans la position de fermeture du moule et qui renferment deux inserts respectifs formant pistons mobiles pneumatiquement entre . une position effacée dans laquelle les deux inserts sont rentrés au moins en majeure partie dans leurs logements respectifs et
. une position sortie dans laquelle les deux inserts sont repoussés en direction l'un de l'autre en pinçant deux zones déterminées de paroi du corps du récipient jusqu'à mettre au contact l'une de l'autre lesdites deux zones de paroi du corps qui sont alors soudées thermiquement l ' une à l ' autre, lequel procédé se caractérise selon l'invention en ce qu'on constitue chaque insert avec deux pistons emboîtés l'un dans l'autre de façon télescopique, à savoir un piston principal ou piston de poussée ayant une face frontale de poussée située centralement et, logé dans ledit piston principal, un piston secondaire ou piston de soudage disposé coaxialement et ayant une face frontale entourant ladite face frontale du piston principal selon un contour fermé coïncidant avec la périphérie de ladite zone de paroi du corps du récipient, en ce qu'on prévoit des moyens de chauffage pour maintenir au moins ladite face frontale du piston secondaire à la température de ramollissement de la matière thermoplastique, et en ce qu'on agence les deux pistons principal et secondaire de manière telle que
- dans une première phase de fonctionnement, on déplace le piston principal de sa position effacée vers sa position saillante tandis qu'on maintient le piston secondaire effacé dans ledit piston principal, la face frontale dudit piston principal repoussant ladite zone déterminée de la paroi du corps du récipient, et
- dans une seconde phase de fonctionnement, on déplace le piston secondaire par rapport au piston principal de sa position effacée vers sa position saillante de sorte que sa face frontale chaude vienne en appui contre la périphérie de ladite zone de paroi du corps du récipient pour en ramollir la matière, la souder périphériquement avec la portion de paroi repoussée par le piston en regard et au moins prémarquer le pourtour de cette zone de paroi .
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit de certains modes de réalisation préférés donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs. Dans cette description, on se réfère aux dessins annexés sur lesquels :
- les figures IA, IB et IC sont des représentations schématiques d'un moule de soufflage agencé conformément à l'invention, montré respectivement en vue de dessus en coupe dans trois positions fonctionnelles différentes ;
- la figure 2 est une vue de face d'un demi-moule agencé conformément à l'invention ;
- la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III du moule de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue éclatée de côté, en coupe, de trois pièces composantes principales d'un insert du moule des figures 2 et 3 ; - les figures 5 et 6 sont des vues de dessous et la figure 7 est une vue de dessus respectivement des trois pièces représentées à la figure 4 ;
- la figure 8 est une vue à échelle agrandie d'une partie de la pièce de la figure 4 montrée en vue de dessous à la figure 6 ; et
- les figures 9A à 9C sont des vues à échelle agrandie et en coupe d'un insert du moule des figures 2 et 3 montré respectivement dans trois positions fonction- nelles.
On se reporte maintenant tout d'abord aux figures IA à IC sur lesquelles est représenté en coupe transversale (complète à la figure IA et partielles aux figures IB et IC) un moule 1 pour la fabrication, par soufflage ou étirage-soufflage d'une prêforme chauffée, d'un récipient 2 en matière thermoplastique, dont seul est visible le corps 3 muni d'une poignée intégrale 4 (visible sur la figure IC) .
Le moule 1, dans la représentation simplifiée donnée aux figures IA à IC, comprend au moins deux demi- moules 5 (en général complétés par un fond de moule mobile axialement, non visible) .
Les demi-moules 5 sont mobiles l'un par rapport à l'autre, notamment en rotation (flèches 6) autour d'un axe de pivotement commun schématisé en 7.
Les demi-moules 5 possèdent des faces 8 respectives de contact mutuel définissant, en position de fermeture, un plan de joint 9.
Les demi-moules 5 possèdent respectivement deux empreintes 10 qui, réunies lorsque le moule est en position de fermeture, définissent une cavité 11 de moulage du corps 3 et de l'épaule du récipient 2. Enfin, les demi-moules 5 comportent respectivement deux logements 12 qui sont sensiblement perpendiculaires auxdites faces 8 respectives de contact et sensiblement mutuellement alignés dans la position de fermeture du moule et qui renferment deux inserts 13 respectifs formant des équipages mobiles pneumatiquement entre une position effacée (figure IA) dans laquelle les deux inserts sont rentrés au moins en majeure partie dans leurs logements 12 respectifs et une position sortie (figures IB, IC) dont il sera plus explicitement question plus loin.
Pour le reste, le moule 1 peut être aménagé de toute façon appropriée, en relation avec les exigences entraînées par la formation de la poignée intégrale.
Dans le cadre de la présente invention, on prévoit que chaque insert 13 comprend deux pistons respectivement 14 et 15 emboîtés l'un dans l'autre de façon télescopique, à savoir un piston principal ou piston de poussée 14 et un piston secondaire ou piston de soudage 15, qui, dans le contexte de l'agencement général du moule, sont tous deux actionnés pneumatiquement.
Le piston principal ou piston de poussée (ou piston de « boxage ») 14 est reçu dans un des logements 12 précités et possède une face 16 frontale de poussée.
Le piston secondaire ou piston de soudage 15 est disposé coaxialement dans un alésage 17 axial du piston principal 14 et possède une face 18 frontale s'étendant transversalement selon un contour fermé coïncidant avec la périphérie d'une zone A déterminée de paroi du corps 3 du récipient 2. Au surplus, cette face 18 frontale du piston secondaire 15 est conformée avec une extrémité frontale fine de manière à constituer un couteau s'étendant selon le susdit contour fermé. Des moyens de chauffage (non montrés) sont prévus pour maintenir au moins ladite face 18 frontale du piston secondaire 15 à la température de ramollissement de la matière thermoplastique.
Le fonctionnement des moyens qui viennent d'être décrits est le suivant . Dans la position de repos illustrée à la figure IA, les pistons secondaires 15 sont effacés dans les alésages 17 des pistons principaux 14 respectifs, et les pistons principaux 14 sont eux-mêmes effacés dans les logements 12 respectifs des demi-moules 5. Dans le cas où le corps 3 du récipient à fabriquer possède une courbure sensible dans la zone où doit être formée la poignée comme c'est le cas illustré à la figure IA, les pistons principaux 14 ne peuvent pas être effacés en totalité à l'intérieur des logements 12 respectifs et leur extrémité frontale dépasse en partie dans la cavité 11 du moule 1 comme visible à la figure IA.
Dans une première phase de fonctionnement, illustrée à la figure IB, qui peut commencer en même temps que la phase finale de soufflage du récipient (soufflage sous haute pression - typiquement sous une pression de l'ordre de 4OxIO5 Pa - succédant à une phase d'étirage et de présoufflage sous une pression moindre) , les pistons principaux 14 sont déplacés en direction l'un de l'autre de leur position effacée vers leur position saillante tandis que les pistons secondaires 15 restent effacés dans lesdits pistons principaux 14 respectifs. Au cours de ce mouvement, les faces 16 frontales respectives desdits pistons principaux 15 repoussent les portions A déterminées situées symétriquement de part et d'autre du plan de joint 9. Finalement, les deux zones A de paroi sont amenées au contact l'une de l'autre le long du plan de joint 9, comme visible à la figure IB, sous les actions de poussée respectives des deux pistons principaux 14 déplacés conjointement en direction l'un de l'autre.
Dans une seconde phase, terminale, de fonctionnement illustrée à la figure IC, les pistons secondaires 15 sont déplacés en direction l'un de l'autre par rapport aux pistons principaux 14 respectifs de leur position effacée vers leur position saillante. Ainsi, les faces 18 frontales chaudes respectives de ces deux pistons secondaires 15 viennent en appui contre la périphérie desdites zones A de paroi du corps 3 du récipient 2 pour en ramollir la matière et les souder périphériguement de façon étanche l ' une à l'autre comme montré à la figure IC. En même temps, du fait de leur conformation en couteaux, les faces 18 frontales entament la matière thermoplastique ramollie et section- nent, ou à tout le moins prémarquent en vue d'un sectionnement ultérieur, le flan, formé par la double zone A de paroi, situé à l'intérieur de la susdite périphérie.
Pour que le fonctionnement qui vient d'être exposé puisse être assuré comme prévu, il est avantageux que chaque insert 13 comprenne en outre :
- au moins un canal principal (non visible) d'alimentation en gaz sous pression débouchant dans le fond ou chambre dudit logement 12 pour repousser ledit piston principal 14 dans sa position saillante, - des moyens de rappel du piston principal 14 de sa position saillante vers sa position effacée, lesdits moyens de rappel pouvant être de divers types (ressorts de rappel, piston principal 14 et logement 12 agencés pour constituer un vérin à double effet) , - au moins un canal secondaire (non visible) d'alimentation en gaz sous pression débouchant dans le fond dudit évidement 17 pour repousser ledit piston secondaire 15 dans sa position saillante, - des moyens de rappel du piston secondaire 15 de sa position saillante vers sa position effacée, lesdits moyens de rappel pouvant être de divers types (ressorts de rappel, piston principal 15 et évidement 17 agencés pour constituer un vérin à double effet) , et
- des moyens de commande agencés de manière à alimenter en gaz sous pression sélectivement d'abord le canal principal de manière à déplacer le piston principal 14 avec le piston secondaire 15 demeurant en position effacée au cours de la susdite première phase de fonctionnement, puis le canal secondaire de manière à déplacer le piston secondaire 15 au cours de la susdite seconde phase de fonctionnement.
Aux figures 2 et 3 (sur lesquelles les mêmes références numériques sont conservées pour désigner les parties ou éléments identiques à ceux respectifs des figures IA à IC) est illustré de façon détaillée un mode de réalisation concret d'un moule agencé conformément à 1' invention. Sur la figure 2, seul est montré en vue de face un des demi-moules 5 dans lequel l'empreinte 3 creusée dans la face 8 de contact du demi-moule correspond à une forme de récipient qui n'est donnée qu'à titre de simple exemple. L' insert 13 associé à ce demi-moule 5 est vu de face. Sur la figure 3 sont représentés, en coupe selon la ligne III-III de la figure 2, les deux demi-moules 5 en position de fermeture ; dans l'exemple illustré, les deux demi-moules 5 sont engagés dans des porte-moules 19 respectifs représentés partiellement. Les deux inserts 13 sont agencés de façon identique de la manière qui est exposée ci-après en référence à la figure 4 sur laquelle ils sont montrés de façon éclatée dans leur ensemble et aux figures 5 à 8 qui en montrent les composants principaux individuellement pour une meilleure compréhension.
Dans chaque insert 13, le piston principal 14 est agencé avec une face 16 frontale de poussée appartenant à une plaque transversale 26 d'une pièce 20 (pièce supérieure à la figure 4 montrée en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 5 et en vue de dessous à la figure 5) ayant en coupe transversale une forme générale en T dont la tige 21 est engagée à travers le piston secondaire 15 qui est, à cet effet, évidé centralement en 22 et entoure ladite tige 21. La base de la tige 21 est emboîtée dans un creux 23 de forme complémentaire prévu dans le piston principal 14 et est solidarisée à celui-ci par exemple par vissage. Ainsi constitué, le piston principal 14 possède une face 16 de poussée qui est sensiblement plane et qui se développe sur une grande surface conformée selon le contour intérieur de la poignée à former (c'est cette face 16 de poussée qui est essentiellement visible dans la représentation de l' insert de la figure 2) . Axialement, la pièce 20 est dimensionnée de manière à laisser le jeu nécessaire au déplacement du piston secondaire 15.
Le piston secondaire 15 (pièce médiane à la figure 4 montrée en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 6 et en vue de dessous à la figure 6) , évidé centralement en 22, est pourvu de plusieurs alésages 24 borgnes ouverts inférieurement qui sont répartis sur son pourtour. Ces alésages 24 reçoivent des moyens de chauffage électrique sous forme de cartouches chauffantes 25 (l'une d'elles est représentée schématiquement à la figure 3). L'extrémité frontale (en haut sur la figure 4) du piston 15 est creusée d'un évidement 27 complémentaire de la forme de la plaque 26 de manière que, lorsque le piston 15 est repoussé en position saillante, la plaque 26 de la pièce 20 puisse s'effacer dans cet évidement 27. Au surplus, cet évidement 27 est lui-même surcreusé centralement en 28 pour recevoir en appui les extrémités de ressorts 29 de rappel interposés entre le piston 15 et la plaque 26 solidaire du piston 14, laquelle plaque 26 est, à cet effet, pourvue d'évidements 30 recevant les extrémités opposées des ressorts 29. Les ressorts 29 sont répartis sur le pourtour de la plaque 26 et du piston secondaire 15.
Une partie de l'extrémité frontale du piston secondaire 15 est montrée à échelle très agrandie à la figure 8 de manière à rendre mieux visible la conformation de la face 18 frontale du piston secondaire 15 qui est formée par le bord de la paroi délimitant l' évidement 27. Ce bord est chanfreinê intérieurement de manière à constituer une face 18 frontale fine conformée en couteau s 'étendant selon un contour fermé correspondant à la forme de l'extrémité du piston secondaire 15. La face frontale 18, mise au contact de la matière thermoplastique, peut ainsi constituer une pièce de chauffage propre à ramollir la matière thermoplastique et à s'incruster dans celle-ci une fois ramollie pour découper ou au moins prémarquer le flan de matière qu'elle entoure.
Enfin, le piston principal 14 (pièce inférieure à la figure 4 montrée en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 7 et en vue de dessus à la figure 7) est, quant à lui, pourvu de deux ensembles d'alésages alternant les uns avec les autres comme visible à la figure 7 :
- des alésages 32 sont situés en regard des alésages 24 du piston secondaire 15 et traversent le fond du piston principal 14 entre sa face d'extrémité tournée vers le fond du logement 12 et sa face d'extrémité constituant le fond de l' évidement 17 abritant le piston secondaire 15 ; les alésages 32 constituent des passages pour les fils d'alimentation électrique des cartouches 25 chauffantes ;
- des alésages 33 sont situés en regard de zones pleines du piston secondaire 15 et traversent le fond du piston principal 14 entre sa face d'extrémité tournée vers le fond du logement 12 et sa face d'extrémité constituant le fond de l'évidement 17 abritant le piston secondaire 15 ; ces alésages 33 sont constitués en tant qu'alésages calibrés formant des restrictions dont le rôle sera exposé plus loin.
Le piston principal 14 est équipé d'une tête 34 de piston qui est élargie et qui est engagée de façon étanche dans une partie 35 elle-même élargie du logement 12. On constitue ainsi deux chambres respectivement 36 et 37 de part et d'autre de la tête de piston 34, comme visible à la figure 3, de sorte que le piston principal 14 et le logement 12 constituent un vérin pneumatique à double effet
(les canaux d'alimentation en fluide sous pression n'étant pas visibles) . Le fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit va maintenant être exposé en référence aux figures 9A à 9C sur lesquelles un insert 13 est représenté seul à échelle très agrandie respectivement dans trois positions fonctionnelles différentes. Dans la position effacée ou de repos de l ' insert 13 montrée à la figure 9A, le piston principal est en appui contre le fond du logement 12 (ici constitué par une plaque 38 fixée par vissage au corps du demi-moule 5) . Le piston secondaire 15 est de son côté maintenu en position effacée dans le piston principal 14 sous l'action des ressorts de rappel 29, position dans laquelle la face 16 de poussée est maintenue dans le plan de la face 18 frontale du piston secondaire 15 ou légèrement en avant de ce bord. Au cours de la phase de soufflage sous haute pression du corps du récipient, du fluide sous pression est admis dans la chambre 36 et, sous la poussée de ce fluide, l ' insert 13 est dans son ensemble repoussé jusqu'à ce que la tête 34 du piston principal 14 parvienne en butée contre l'extrémité opposée de la partie 35 élargie du logement 12, comme montré à la figure 9B. Dans cette position, la face 16 de poussée qui a repoussé la zone A de paroi du corps de récipient est en léger retrait (typiquement de l'ordre de 0,3 mm) par rapport au plan de joint 9.
A ce moment, la pression du fluide ayant traversé les alésages calibrés 33 atteint sa valeur maximale et repousse le piston secondaire 15 à I1 encontre des efforts antagonistes des ressorts 29. Comme visible à la figure 9C, la face 18 frontale devient saillante au-delà de la face 16 de poussée et parvient sensiblement jusqu'au plan de joint 9. Le piston secondaire 15 étant chauffé à la température de ramollissement de la matière thermoplastique sous l'action des cartouches 25 chauffantes, la face 18 frontale ramollit la matière thermoplastique sur le pourtour de la zone A. Les deux zones A rapprochées l'une contre l'autre par les déplacements concomitants des deux inserts 13 sont ainsi soudées l'une à l'autre périphériquement , ce qui a pour résultat la fermeture étanche du corps du récipient et la fermeture étanche de la poignée creuse. Simultanément, les faces 18 frontales minces agissent comme deux couteaux face à face et pénètrent dans la matière ramollie; elles découpent la double zone A ou la prémarquent en vue de son élimination ultérieure. Ensuite, le fluide sous pression est évacué hors de la chambre 36 de sorte que les ressorts 29 ramènent le piston secondaire 15 en position effacée. Puis l'introduction de fluide sous pression dans la chambre 37 ramène le piston principal 14, et par là même l'ensemble de 1 ' insert 13, dans sa position initiale.
Les cartouches 25 chauffantes maintiennent en permanence le piston secondaire dans son ensemble à la température de ramollissement de la matière thermoplastique. Or, une déformation correcte de la matière thermoplastique lors de la phase de repoussage des zones A nécessite que cette matière soit à une température sensiblement inférieure à la température de ramollissement, et donc que la face 16 de poussée soit à une température inférieure à cette température de ramollissement. Pour éviter un échauffement excessif du piston principal 14 et de la pièce 20 qui en est solidaire en présence du piston secondaire, on insuffle un gaz de refroidissement dans l'intervalle (jeu structurel) entre les surfaces en vis-à- vis du piston secondaire 15 et de l'alésage 17 du piston principal 14.
L'agencement de moule conforme à l'invention trouve une application tout particulièrement intéressante pour les récipients constitués en une polyoléfine, dont la température de transition vitreuse est sensiblement inférieure à la température ambiante (# 200C) , et notamment pour les récipients en polypropylène.
Pour une matière thermoplastique telle que le poly- propylène, la température de ramollissement est d'environ 17O0C. Ainsi le piston secondaire est maintenu à une température comprise entre 13O0C et 2000C, avantageusement entre 15O0C et 19O0C, tandis que le piston principal est maintenu à une température comprise entre 5O0C à 1000C (sachant que par ailleurs les demi-moules 5 sont refroidis à une température de l'ordre de 75°C par une circulation d'eau froide dans des conduits internes prévus dans les demi-moules) . Les dispositions conformes à l ' invention peuvent trouver une application intéressante dans une installation tournante de moulage pour la fabrication, par soufflage ou étirage-soufflage de préformes chauffées, de récipients en matière thermoplastique munis d'une poignée intégrale, ladite installation comportant un carrousel tournant équipé d'une multiplicité de moules répartis sur son pourtour et agencés comme exposé plus haut ; à la figure 3, on a schématisé en 39 le plateau de support des moules 1, la rotation de ce plateau étant indiquée par la flèche 40.
Les dispositions conformes à l'invention peuvent également trouver une application intéressante dans une installation fixe de moulage pour la fabrication, par soufflage ou étirage-soufflage de préformes chauffées, de récipients en matière thermoplastique munis d'une poignée intégrale, ladite installation comportant plusieurs moules supportés de façon fixe sensiblement en ligne et agencés comme exposé plus haut, ce type d'installation convenant en particulier pour la fabrication de récipients en une polyoléfine telle que du polypropylène destinés au conditionnement de produits ménagers (par exemple détergents, lessives liquides, ...) .
Une installation de moulage constituée comme indiqué ci-dessus est capable, grâce à la mise en œuvre des dispositions de l'invention, d'atteindre des cadences de fabrication élevées, de l'ordre par exemple de 1500 récipients par heure.
Présenté sous un autre aspect de 1 ' invention, les récipients 2 en matière thermoplastique, notamment une polyoléfine telle que du polypropylène, munis d'une poignée
4 intégrale sont fabriqués par soufflage ou étirage- soufflage d'une préforme chauffée à l'aide d'un moule 1 comprenant au moins deux demi-moules 5 - mobiles l'un par rapport à l'autre,
- possédant des faces 8 respectives de contact mutuel définissant, en position de fermeture, un plan de joint 9, - possédant respectivement deux empreintes 10 qui, réunies, définissent une cavité 11 de moulage du corps 3 et de l'épaule du récipient 2 final, et
- comportant respectivement deux logements 12 qui sont sensiblement perpendiculaires auxdites faces 8 respectives de contact et sensiblement mutuellement alignés dans la position de fermeture du moule 1 et qui renferment deux inserts 13 respectifs formant pistons mobiles pneumatiquement entre
. une position effacée dans laquelle les deux inserts 13 sont rentrés au moins en majeure partie dans leurs logements 12 respectifs et
. une position sortie dans laquelle les deux inserts 13 sont repoussés en direction l'un de l'autre en pinçant deux zones A déterminées de paroi du corps 3 du récipient jusqu'à mettre au contact l'une de l'autre lesdites deux zones A de paroi du corps 3 qui sont alors soudées thermiquement l'une à l'autre.
Dans ce contexte le procédé conforme à l'invention se caractérise en ce qu'on constitue chaque insert 13 avec deux pistons
14, 15 emboîtés l'un dans l'autre de façon télescopique, à savoir un piston principal 14 ou piston de poussée ayant une face frontale 16 de poussée située centralement et, logé dans ledit piston principal 14, un piston secondaire 15 ou piston de soudage disposé coaxialement et ayant une face 18 frontale entourant ladite face 16 frontale du piston principal selon un contour fermé coïncidant avec la périphérie de ladite zone A de paroi du corps du récipient, en ce qu'on prévoit des moyens de chauffage 25 pour maintenir au moins ladite face 18 frontale du piston secondaire 15 à la température de ramollissement de la matière thermoplastique, et en ce qu'on agence les deux pistons principal et secondaire 14, 15 de manière telle que
- dans une première phase de fonctionnement, on déplace le piston principal 14 de sa position effacée vers sa position saillante tandis qu'on maintient le piston secondaire 15 effacé dans ledit piston principal, la face 16 frontale dudit piston principal repoussant ladite zone A déterminée de la paroi du corps du récipient, et
- dans une seconde phase de fonctionnement, on déplace le piston secondaire 15 par rapport au piston principal 14 de sa position effacée vers sa position saillante de sorte que sa face 18 frontale chaude vienne en appui contre la périphérie de ladite zone A de paroi du corps du récipient pour en ramollir la matière, la souder périphériquement avec la portion de paroi repoussée par le piston en regard et au moins prémarquer le pourtour de cette zone A de paroi .

Claims

REVENDICATIONS
1. Moule (1) pour la fabrication, par soufflage ou étirage-soufflage d'une préforme chauffée, d'un récipient (2) en matière thermoplastique, notamment une polyoléfine telle que du polypropylène, muni d'une poignée (4) intégrale, ledit moule (1) comprenant au moins deux demi- moules (5)
- mobiles l'un par rapport à l'autre, - possédant des faces (8) respectives de contact mutuel définissant, en position de fermeture, un plan de joint (9) ,
- possédant respectivement deux empreintes (10) qui, réunies, définissent une cavité (11) de moulage du corps (3) et de l'épaule du récipient (2) final, et
- comportant respectivement deux logements (12) qui sont sensiblement perpendiculaires auxdites faces (8) respectives de contact et sensiblement mutuellement alignés dans la position de fermeture du moule (1) et qui renferment deux inserts (13) respectifs formant pistons mobiles pneumatiquement entre
. une position effacée dans laquelle les deux inserts (13) sont rentrés au moins en majeure partie dans leurs logements (12) respectifs et . une position sortie dans laquelle les deux inserts
(13) sont repoussés en direction l'un de l'autre en pinçant deux zones (A) déterminées de paroi du corps
(3) du récipient jusqu'à mettre au contact l'une de l'autre lesdites deux zones (A) de paroi du corps (3) qui sont alors soudées thermiquement l'une à l'autre, caractérisé en ce que chaque insert (13) comprend deux pistons (14, 15) emboîtés l'un dans l'autre de façon télescopique, à savoir un piston principal (14) ou piston de poussée ayant une face frontale (16) de poussée située centralement et, logé dans ledit piston principal (14) , un piston secondaire (15) ou piston de soudage disposé coaxialement et ayant une face (18) frontale entourant ladite face (16) frontale du piston principal selon un contour fermé coïncidant avec la périphérie de ladite zone
(A) de paroi du corps du récipient, des moyens de chauffage
(25) étant prévus pour maintenir au moins ladite face (18) frontale du piston secondaire (15) à la température de ramollissement de la matière thermoplastique, les deux pistons principal et secondaire (14, 15) étant agencés de manière telle que
- dans une première phase de fonctionnement, le piston principal (14) est déplacé de sa position effacée vers sa position saillante tandis que le piston secondaire (15) reste effacé dans ledit piston principal, la face (16) frontale dudit piston principal repoussant ladite zone (A) déterminée de la paroi du corps du récipient, et
- dans une seconde phase de fonctionnement, le piston secondaire (15) est déplacé par rapport au piston principal (14) de sa position effacée vers sa position saillante de sorte que sa face (18) frontale chaude vienne en appui contre la périphérie de ladite zone (A) de paroi du corps du récipient pour en ramollir la matière, la souder périphériquement avec la portion de paroi repoussée par le piston en regard et au moins prémarquer le pourtour de cette zone (A) de paroi .
2. Moule selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque insert (13) comprend en outre : - au moins un canal principal d'alimentation en gaz sous pression débouchant dans une chambre (36) dudit logement (12) pour repousser ledit piston principal (14) dans sa position saillante, - des moyens (37) de rappel du piston principal
(14) de sa position saillante vers sa position effacée,
- au moins un canal (33) secondaire d'alimentation en gaz sous pression débouchant dans le fond dudit évidement (17) pour repousser ledit piston secondaire (15) dans sa position saillante,
- des moyens (29) de rappel du piston secondaire
(15) de sa position saillante vers sa position effacée, et
- des moyens de commande agencés de manière à alimenter en gaz sous pression sélectivement d'abord le canal principal de manière à déplacer le piston principal (14) avec le piston secondaire (15) en position effacée dans la susdite première phase de fonctionnement, puis le canal secondaire de manière à déplacer le piston secondaire (15) dans la susdite seconde phase de fonctionnement.
3. Moule selon la revendication 2, caractérisé en ce que le canal secondaire comprend au moins un conduit (33) calibré s' étendant dans le piston principal (14) entre sa face d'extrémité tournée vers la chambre (36) du logement (12) et sa face d'extrémité constituant le fond du susdit évidement (17) abritant le piston secondaire (15) , ce grâce à quoi, lorsque le piston principal (14) parvient en butée dans sa position saillante, le gaz sous pression alimenté dans le logement (12) passe, à travers le conduit (33) calibré, dans l' évidement (17) pour repousser le piston secondaire (15) vers sa position saillante.
4. Moule selon la revendication 3 , caractérisé en ce que le canal secondaire comprend plusieurs conduits (33) calibrés répartis sur le pourtour du piston principal (14) .
5. Moule selon l'une quelconque des revendications
1 à 4, caractérisé en ce que la face (16) frontale de poussée du piston principal (14) appartient à une plaque frontale (26) située centralement et supportée par une tige (21) axiale solidaire du piston principal (14) et en ce que le piston secondaire (15) est évidé (22) centralement et entoure ladite tige (21) .
6. Moule selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de chauffage sont propres à chauffer le piston secondaire (15) et comprennent au moins une cartouche (25) chauffante électrique logée dans un alésage (24) respectif du piston secondaire (15) .
7. Moule selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de chauffage comprennent plusieurs cartouches (25) chauffantes électriques logées dans des alésages (24) respectifs répartis sur le pourtour du piston secondaire (15) .
8. Moule selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'un gaz de refroidissement est insufflé entre le piston principal (14) et le piston secondaire (15) pour maintenir le piston principal à une température sensiblement inférieure à la température de ramollissement de la matière thermoplastique.
9. Moule selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la face (18) frontale du piston secondaire (15) est conformée en couteau s'étendant selon le susdit contour fermé.
10. Moule selon l'une quelconque des revendica- tions 2 à 9, caractérisé en ce que les moyens de rappel du piston principal (14) de sa position saillante vers sa position effacée sont des moyens pneumatiques, le piston principal (14) et son logement (12) étant agencés pour constituer un vérin à double effet.
11. Moule selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que les moyens de rappel du piston secondaire (15) comprennent au moins un ressort de rappel (29) interposé entre le piston principal (14) et le piston secondaire (15) .
12. Installation tournante de moulage pour la fabrication, par soufflage ou étirage-soufflage de préformes chauffées, de récipients en matière thermoplastique munis d'une poignée intégrale, ladite installation comportant un carrousel (39) tournant (40) équipé d'une multiplicité de moules (1) répartis sur son pourtour, caractérisée en ce que les moules (1) sont agencés selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.
13. Installation fixe de moulage pour la fabrication, par soufflage ou étirage-soufflage de préformes chauffées, de récipients en matière thermoplastique munis d'une poignée intégrale, ladite installation comportant plusieurs moules (1) supportés de façon fixe sensiblement en ligne, caractérisée en ce que les moules (1) sont agencés selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.
14. Procédé pour la fabrication, par soufflage ou étirage-soufflage d'une préforme chauffée, d'un récipient
(2) en matière thermoplastique, notamment une polyoléfine telle que du polypropylêne, munis d'une poignée (4) intégrale à l'aide d'un moule (1) comprenant au moins deux demi-moules (5) - mobiles l'un par rapport à l'autre,
- possédant des faces (8) respectives de contact mutuel définissant, en position de fermeture, un plan de joint (9) ,
- possédant respectivement deux empreintes (10) qui, réunies, définissent une cavité (11) de moulage du corps (3) et de l'épaule du récipient (2) final, et
- comportant respectivement deux logements (12) qui sont sensiblement perpendiculaires auxdites faces (8) respectives de contact et sensiblement mutuellement alignés dans la position de fermeture du moule (1) et qui renferment deux inserts (13) respectifs formant pistons mobiles pneumatiquement entre . une position effacée dans laquelle les deux inserts (13) sont rentrés au moins en majeure partie dans leurs logements (12) respectifs et
. une position sortie dans laquelle les deux inserts (13) sont repoussés en direction l'un de l'autre en pinçant deux zones (A) déterminées de paroi du corps (3) du récipient jusqu'à mettre au contact l'une de l'autre lesdites deux zones (A) de paroi du corps (3) qui sont alors soudées thermiquement l'une à l'autre, caractérisé en ce qu'on constitue chaque insert (13) avec deux pistons (14, 15) emboîtés l'un dans l'autre de façon télescopique, à savoir un piston principal (14) ou piston de poussée ayant une face frontale (16) de poussée située centralement et, logé dans ledit piston principal (14) , un piston secondaire (15) ou piston de soudage disposé coaxialement et ayant une face (18) frontale entourant ladite face (16) frontale du piston principal selon un contour fermé coïncidant avec la périphérie de ladite zone (A) de paroi du corps du récipient, en ce qu'on prévoit des moyens de chauffage (25) pour maintenir au moins ladite face (18) frontale du piston secondaire (15) à la température de ramollissement de la matière thermoplastique, et en ce qu'on agence les deux pistons principal et secondaire (14, 15) de manière telle que
- dans une première phase de fonctionnement, on déplace le piston principal (14) de sa position effacée vers sa position saillante tandis qu'on maintient le piston secondaire (15) effacé dans ledit piston principal, la face (16) frontale dudit piston principal repoussant ladite zone (A) déterminée de la paroi du corps du récipient, et
- dans une seconde phase de fonctionnement, on déplace le piston secondaire (15) par rapport au piston principal (14) de sa position effacée vers sa position saillante de sorte que sa face (18) frontale chaude vienne en appui contre la périphérie de ladite zone (A) de paroi du corps du récipient pour en ramollir la matière, la souder périphériquement avec la portion de paroi repoussée par le piston en regard et au moins prémarquer le pourtour de cette zone (A) de paroi .
15. Récipient (2) en matière thermoplastique, notamment en une polyoléfine, en particulier en poly- propylène, muni d'une poignée (4) intégrale, caractérisé en ce qu'il est fabriqué par soufflage ou étirage-soufflage à l'aide d'un moule (1) agencé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 et par mise en œuvre du procédé selon la revendication 14.
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