CH617125A5 - - Google Patents

Description

La présente invention concerne un dispositif destiné à la formation de l'extrémité d'un récipient, présentant une partie tubulaire plastiquement déformable, se terminant selon une extrémité ouverte de ce récipient. L'invention concerne aussi un procédé pour la mise en œuvre d'un tel dispositif.

La fabrication de récipients en matière plastique, tels que bouteilles et bocaux, et en particulier de récipients destinés à être munis d'une fermeture, comporte habituellement un façonnage d'extrémité ou de col formé sur la surface extérieure de la partie du récipient voisine de son ouverture. Le type de ce façonnage est adopté en tenant compte de considérations telles que le mode et la forme de la fermeture choisie pour le récipient, la commodité d'usage désirée, la compatibilité avec le matériel de remplissage, et d'autres encore. Dans bien des cas, le façonnage'de col doit être exécuté avec une précision relativement grande, afin de satisfaire aux conditions imposées par ces considérations.

Dans un système de moulage par soufflage de récipients en matière plastique, une ébauche tubulaire, ou paraison, de matière thermoplastique, est portée à une température à laquelle elle est plastiquement déformable, et elle est placée dans la cavité d'un movile ayant la forme du récipient fini. La paroi de la paraison est ensuite soumise à une pression de fluide différentielle, pour que la paraison soit dilatée et épouse la forme de la surface de la cavité. La paraison peut avoir été moulée par injection, avec une extrémité fermée, ou bien elle peut être constituée d'un tube extrudé coupé à la longueur voulue, dont une extrémité est fermée mécaniquement avant que soit effectuée l'opération de moulage par soufflage. Dans le cas de paraisons moulées par injection, le façonnage du col peut être effectué pendant le moulage par injection, mais cela augmente appréciablement le coût du matériel de moulage par injection. En outre, un certain nombre de matériaux sont sujets à un retrait important, s'ils sont réchauffés avant l'opération de moulage par soufflage. Il est impraticable d'exécuter pendant l'extrusion le façonnage du col sur une paraison extradée. En raison de ces faits, le façonnage du col est fréquemment exécuté de la manière connue représentée aux fig. 1 et 2 du dessin ci-joint, habituellement juste avant l'extrusion de la paraison.

Plus particulièrement, une partie d'extrémité d'une paraison plastiquement déformable 10 est admise dans un moule de col 12, qui se compose des éléments 14, 16 et 18. Les éléments 14 et 16 sont mobiles, pour passer de et vers la position fermée du moule représenté aux fig. 1 et 2, dans laquelle ils forment une surface de moule de col 20. Au voisinage de la surface du moule, une partie annulaire rétrécie 22 pénètre un peu dans la paroi 24 de la paraison quand les éléments de moule 14 et 16 sont amenés à leur position fermée, comme représentée. Cette bague d'étranglement 22 doit avoir une forme appropriée pour maintenir solidement la paraison contre tout mouvement axial dans le sens ascendant, comme le montre le dessin. L'élément de moule 18 présente un épaulement annulaire 26 pour admettre le rebord 28 qui entoure l'extrémité ouverte de la paraison 10. Concentrique à l'évidement 26 et entourant celui-ci, une ouverture 30 traverse l'élément de moule 18. En alignement axial avec l'ouverture 30 et disposé pour s'y engager, un mandrin 36, généralement métallique, est constitué par un corps cylindrique 38 et une extrémité tronconique 40. La dimension transversale maximale du mandrin est un peu plus grande que celle de la face intérieure 32 de la paraison 10, mais plus petite que celle de sa face extérieure 34.

Au cours du façonnage de l'extrémité de la paraison 10, qui deviendra le col du récipient devant être moulé par soufflage, le mandrin 35 est poussé vers le haut, passant de la position de la fig. 1 à celle de la fig. 2. Pendant ce mouvement, l'extrémité 40 du mandrin agit pour refouler la matière de la paroi de paraison 24 latéralement vers l'extérieur, pour que la surface extérieure 34 de la paraison prenne la forme de la surface 20 du moule de col.

Le procédé habituel de mandrinage illustré aux fig. 1 et 2 est tout à fait satisfaisant dans bien des cas. Mais, quand on en escompte des résultats donnant grande précision et rigidité, il est impropre, et même, en certains cas, tout à fait inacceptable, et cela pour plusieurs raisons.

Premièrement, quand l'extrémité 40 du mandrin est allée au-delà de la partie extrême de la paraison, c'est-à-dire quand le mandrin 36 est arrivé à la position de la fig. 2, et alors que la partie extrême commence à se refroidir dans le moule de col, sa paroi peut avoir tendance à prendre un peu de retrait. S'il se produit un retrait assez important, la force de compression exercée sur la paroi par le mandrin contre la surface du moule de col 20 va être réduite à zéro, et la surface extérieure de la partie extrême peut, en conséquence, tendre à se retirer de la surface 20 du moule. Tandis qu'il peut être tenu compte de cette tendance, dans le tracé de la surface du moule de col, des résultats corrects attendus et une conformation rigoureusement conforme au profil du col sont extrêmement difficiles, sinon impossibles à obtenir.

Deuxièmement, le bord 28 de la paraison et les parties voisines de la surface intérieure 32 sont nécessairement déformés par l'effet des forces de frottement engendrées entre la surface du mandrin et la surface intérieure de la paraison. Si l'on se reporte à la fig. 3, on voit que ces forces sont figurées comme étant une composante axiale FA de la force F appliquée à la paroi de la paraison par l'extrémité 40 du mandrin, le vecteur FR représentant la composante radiale ou latérale agissant pour conformer la paroi de la paraison à la surface du moule. Alors que la composante FA est présente à quelque degré dans tous les cas, elle augmente d'amplitude à mesure que la température du mandrin augmente, pendant l'utilisation continue. Elle augmente aussi quand des matières de paraison de plus forte viscosité sont employées, et elle devient excessive dans le cas de certaines matières thermoplastiques, notamment le téréphthalate de polyéthylène et les hauts acryloni-triles (qui comprennent l'acrylonitrile comme principal constituant, avec des quantités moindres de styrène, et parfois de butadiène). En tout cas, une partie de la matière de la paroi de paraison 24 est entraînée avec le mandrin en direction axiale, avec pour effet d'agrandir ou évaser l'extrémité ouverte de la paraison, comme représenté en 42 à la fig. 2, déformant ainsi le bord 28 et diminuant sa surface. Il en résulte que le bord 28 ne peut pas collaborer convenablement avec la fermeture du récipient, surtout si l'on tient à obtenir une bonne étanchéité entre ces deux parties.

Divers expédients, destinés à alléger ce problème, ont été tentés jusqu'à présent, mais chacun d'eux présente ses propres inconvénients. Ainsi, si une préparation au silicium est appliquée à la surface du mandrin, le prix de ce lubrifiant et de l'appareil d'application est à considérer. De plus, on a constaté qu'il est difficile d'appliquer un lubrifiant uniformément sur une surface, et même si seulement une petite surface est manquée, la matière, à la surface intérieure de la paraison, est néanmoins entraînée avec le mandrin. Si le récipient est destiné à être rempli d'un produit alimentaire, d'une boisson, d'une préparation médicale ou thérapeutique, ou toute autre substance nécessitant un emballage stérile ou hygiénique, le lubrifiant devient un contaminant, qui doit être éliminé complètement avant que le récipient ne soit rempli, ce qui s'ajoute aux frais du remplissage, et crée une possibilité de sûreté. Des considérations semblables s'appliquent

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également à d'autres moyens de lubrification, comme par imprégnation d'un mandrin poreux avec du graphite.

Si le mandrin est enduit d'une matière ayant un faible coefficient de frottement, comme, par exemple, le graphite ou le Téflon (tétrafluorure-éthylène), l'enduit s'use rapidement. Des essais pour former le mandrin entièrement d'une matière à faible frottement, comme le Téflon ou une autre résine synthétique, ont abouti à une déformation plastique prématurée du mandrin.

Enfin, l'opération de mandrinage coutumière peut n'être pas satisfaisante, dans le cas d'un façonnage de col qui requiert un déplacement latéral relativement grand de la matière de paraison, c'est-à-dire qui comporte un filetage, un bourrelet, une patte, etc., devant être exécuté en haut relief. Dans un tel cas, les limitations nécessaires des dimensions du mandrin, de la paraison et de la surface du moule, rendent difficile ou impossible le déplacement de la matière de la paroi de paraison, suffisamment pour conformer sa surface extérieure à la surface 20 du moule de col.

Suivant la présente invention, le mandrin est supprimé. On utilise à sa place une membrane tubulaire expansible, pouvant être introduite dans l'extrémité de l'objet creux dont il s'agit de façonner le col.

L'invention a donc pour objet un dispositif destiné à la formation de l'extrémité d'un récipient présentant une partie tubulaire plastiquement déformable tel que défini dans la revendication 1 ainsi qu'un procédé pour la mise en œuvre de ce dispositif, défini à la revendication 17.

Les avantages de l'invention vont apparaître au cours de la description qui suit, avec l'aide des dessins joints donnés à titre d'exemple et dans lesquels :

les fig. 1 et 2 sont des vues partielles, en coupe longitudinale, d'un appareil connu illustrant le procédé habituel à mandrin qui vient d'être décrit;

la fig. 3 est un graphique des forces relatif aux fig. 1 et 2;

la fig. 4 est une vue partielle, en coupe longitudinale, d'un dispositif construit conformément à l'invention et d'une paraison placée dans ce dispositif;

la fig. 4A représente la partie d'un dispositif située d'un côté de l'axe longitudinal de celui-ci, et montrant la membrane dans un premier état;

la fig. 4B représente la partie d'un dispositif située de l'autre côté de son axe longitudinal, avec la membrane dans un second état;

la fig. 5 est une vue en perspective de la membrane, alors qu'elle est retirée du dispositif de la fig. 4.

Si l'on se reporte en particulier à la fig. 4, on y voit une paraison tubulaire 44 en matière thermoplastique dont une extrémité 46 se termine en une extrémité ouverte, qui est introduite dans un moule de col 48. Ce moule de col est semblable, dans sa construction et son fonctionnement, au moule 12 représenté aux fig. 1 et 2, et qui a été décrit dans ce qui précède. Plus en détail, le moule de col 48 comprend un premier et un second élément de moule 50 et 52 qui, lorsque le moule est fermé, ont leurs surfaces intérieures respectives accolées l'une à l'autre pour que soit formée intérieurement une surface 54 de forme généralement annulaire, prévue pour entourer la partie d'extrémité de la paroi de la paraison, cette surface intérieure 54 ayant une forme correspondant à celle que devra présenter le col du récipient à façonner avec la paraison. Un troisième élément de moule 56 présente une seconde surface de moule 58 ayant la forme d'un anneau plan, concentrique à la surface de moule 54, et disposé pour entrer en contact avec un bord 60 de la paraison 44 entourant l'extrémité ouverte de celle-ci.

Les éléments de moule 50 et 52 sont séparables, dans un plan perpendiculaire au plan du dessin, plan dans lequel passe l'axe longitudinal 62, commun à la paraison et au dispositif selon l'invention, ce dispositif étant, d'une façon générale, radialement symétrique autour de l'axe 62. Les éléments de moule 50 et 52 butent contre l'élément de moule 56, sur lequel ils glissent pour aller vers et sortir de la position fermée. Tandis que ce mouvement des éléments de moule 50 et 52 est, en pratique, de préférence synchrone, on a représenté au dessin, pour la clarté de la description, l'élément de moule 50 dans la position ouverte, et l'élément de moule 52 dans la position fermée.

Dans la partie d'extrémité 46 de la paraison est engagée une membrane tubulaire 64 formée d'une matière élastomère. Une matière convenant pour cet usage est disponible dans le commerce, vendue par la Société américaine Chicago-Allis Mfg.

Corp., de Chicago, Etats-Unis, sous le nom de Compound B-437-A. Cette membrane présente une paroi latérale 64 d'une forme générale tronconique, dont le diamètre maximal est plus petit que le diamètre intérieur de la paraison 44, pour faciliter l'introduction de la membrane dans la paraison, une extrémité de base ouverte 66, et une extrémité supérieure ouverte 68 (fig. 5). Pour des raisons qui seront exposées plus loin, la membrane est munie d'un bourrelet annulaire inférieur 70, faisant saillie radialement vers l'extérieur de la paroi latérale, et d'un bourrelet annulaire supérieur 72, s'étendant radialement vers l'intérieur de la paroi latérale.

La membrane est maintenue en juxtaposition avec la surface intérieure de la partie extrême 46 de la paraison à l'aide d'un arbre 74, la membrane étant portée par cet arbre latéralement à l'extérieur de celui-ci. Pour fixer l'extrémité de base 66 de la membrane à l'arbre 74, deux éléments annulaires de retenue sont prévus: un adaptateur intérieur 76, monté à vis sur une partie inférieure de l'arbre, et une pièce de retenue extérieure 78 vissée sur l'adaptateur. L'adaptateur 76 et la pièce de retenue 78 collaborent pour délimiter un évidement annulaire 80, dans lequel vient s'engager le bourrelet inférieur 70 de la membrane, l'évide-ment ayant une dimension telle que le bourrelet y est comprimé par les éléments de retenue.

De façon semblable, l'extrémité supérieure 68 de la membrane est fixée à l'arbre par deux éléments annulaires de retenue supérieurs. L'un d'eux, l'élément extérieur en forme d'un anneau d'étranglement 82, est monté sur une partie de l'arbre, et sa rotation par rapport à l'arbre est empêchée par une clavette 84, ce qui permet d'éviter la torsion de la membrane pendant son assemblage avec l'arbre. L'anneau à étranglement intérieur 82 collabore avec un épaulement 86 que présente l'arbre, et qui comprend un élément intérieur des éléments de retenue supérieurs pour délimiter un évidement annulaire 88, dans lequel s'engage le bourrelet supérieur 72 de la membrane. Un écrou tronconique 90 est vissé sur l'arbre, à l'extrémité supérieure de celui-ci, et serre l'anneau à étranglement intérieur 82. Les dimensions de l'évidement 86 sont telles que le bourrelet supérieur 72 est comprimé entre l'anneau à étranglement intérieur 82 et l'épaulement 86.

Il est évident qu'avec la construction qui vient d'être décrite, la membrane est garantie contre l'allongement, et, comme les bourrelets inférieur 70 et supérieur 72 sont comprimés dans la proportion nécessaire prédéterminée pour joindre la membrane à l'arbre en un contact étanche au fluide, l'intérieur de la membrane est étanche à l'égard de l'air ambiant.

La membrane 62 et l'arbre 74 collaborent ainsi pour délimiter une chambre annulaire 92, entourée par la membrane. Un passage pour fluide 94, formé dans l'arbre et limité en partie par l'adaptateur *76, communique avec la chambre 92 pour admettre dans la chambre le fluide sous pression. Un joint torique 95 est logé entre l'arbre 74 et l'adaptateur 76, pour empêcher toute fuite du fluide hors du passage 94.

On prévoit-une ouverture s'étendant à travers l'élément de moule 56, et qui est limitée par une paroi annulaire intérieure 96, de façon à être traversée par la membrane et l'arbre. On notera que la pièce de retenue 78 et la paroi 96 empêchent une partie inférieure de la membrane de se dilater, tandis qu'une jupe 98, faisant partie de l'anneau à étranglement intérieur 82, remplit une fonction similaire par rapport à la partie supérieure de la membrane, ce qui fait que l'expansion de la membrane est limitée à

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une zone latérale 100 de celle-ci, coextensible avec l'extrémité 46 de la paraison.

Sur le côté inférieur de l'élément de moule 56 est fixé, par un moyen convenable (non représenté), un manchon de guidage 102 dans lequel l'arbre peut coulisser dans un sens et dans l'autre. Des butées 104 et 106 sont prévues sur l'arbre et l'élément de moule 56, respectivement, pour limiter la pénétration de l'arbre et de la membrane dans la partie extrême de la paraison ; elles agissent ainsi pour juxtaposer la membrane avec la surface intérieure de cette partie d'extrémité.

Si le récipient doit être moulé par soufflage immédiatement après façonnage du col, l'arbre peut être traversé par un tube de soufflage 108 pour amener le gaz de soufflage sous pression dans l'intérieur de la paraison 44.

Une bague à étranglement extérieure 110 est formée sur le moule 48, au voisinage de la surface 54 du moule de col, et s'étend radialement vers l'intérieur, et une surface de mandrin 112 est prévue sur la jupe 98 de la bague à étranglement intérieur 82, la bague à étranglement extérieur et la surface de mandrin collaborant pour resserrer entre elles l'extrémité de paroi 46 quand les éléments de moule 40 et 52 sont amenés à la position fermée, et l'arbre engagé dans la partie d'extrémité. Ce resserrement agit pour empêcher le refoulement de la membrane 62 entre la surface intérieure de l'extrémité de paroi 46 et l'arbre, quand la membrane est dilatée. Cela est particulièrement utile dans le cas des résines synthétiques, le polypropylène, par exemple, qui se déplacent avec une force relativement faible, ce qui est dû à leur faible viscosité à l'état plastiquement déformable. Cependant, les dimensions de la bague à étranglement extérieur 110 peuvent être réduites dans bien des applications, par exemple dans l'emploi de paraisons formées de téréphthalate de polyéthylène ou de hauts acrylonitriles.

La paroi latérale 64 de la membrane peut présenter, extérieurement, une partie épaissie 114 au voisinage du bourrelet inférieur 70, si la partie inférieure de l'extérieur de la membrane doit être sujette à l'abrasion, ce qui se produira, par exemple, par le contact avec la paroi intérieure 96 de l'élément de moule 56. De même, la paroi latérale 64 peut être munie d'une partie épaissie intérieure 116, qui, dans ce cas, est contiguë au bourrelet supérieur 72, si une partie de la surface de moule 54 présente une forme telle que la partie correspondante de la membrane doit être soumise, pendant l'opération, à un haut degré de flexion. Là encore, les parties épaissies 114 et 116 peuvent être omises dans bien des applications de l'invention.

On décrira maintenant le mode de perfectionnement préféré du dispositif de l'invention, représenté notamment à la fig. 4.

Avant l'introduction dans le dispositif de la paraison 44, les éléments de moule 50 et 52 sont mis en position ouverte, c'est-à-dire qu'ils sont l'un et l'autre placés à une égale distance de l'axe 62, équivalant au moins à la distance radiale de l'élément de moule 50 de cet axe, comme représenté à la fig. 4A. L'arbre 74 et la membrane 62, portés par cet élément, sont placés un peu plus bas qu'ils ne le sont au dessin; en fait, ils sont dans une position telle que la surface de mandrin 112 est légèrement au-dessous de la bague à étranglement extérieure 110. Ainsi, à ce point, les butées 104 et 106 sont dégagées et espacées l'une de l'autre verticalement. La pression du fluide dans la chambre 92 est égale à la pression ambiante, ce qui fait que la paroi latérale 64 de la membrane est à l'état relâché, représenté à la fig. 4A.

La paraison 44 est portée à une température à laquelle elle est plastiquement déformable, et sa partie de paroi 46 est engagée entre les éléments de moule 50 et 52, avec le bord de paraison 60 en contact avec la surface de moule 58. Il est évident qu'en même temps, l'arbre 74 et la membrane 62 vont se trouver engagés à l'intérieur de la paraison, ce qui est facilité par la forme conique de la membrane et de l'écrou 90.

Les éléments de moule 50 et 52 sont ensuite poussés radialement vers l'intérieur, vers l'axe 62, pour arriver à leur position fermée, comme représenté par l'élément de moule 52, à la fig. 4B. La surface de moule 54 entoure maintenant l'extrémité de paroi 46 de la paraison, en juxtaposition avec la surface extérieure de celle-ci. Comme les éléments de moule 50 et 52 sont amenés à la position fermée, la bague à étranglement extérieure 110 déplace une partie annulaire de la paroi de la paraison radialement vers l'intérieur, en un point voisin de la partie de paroi extrême 46.

L'arbre 74 est ensuite poussé vers le haut, jusqu'à ce que les butées 104 et 106 viennent en contact l'une de l'autre, pour juxtaposer la membrane avec la surface intérieure de l'extrémité de paroi 46. Comme l'arbre 74 se déplace ainsi, la surface de mandrin 112 agit en collaboration avec la bague à étranglement extérieure 110 pour former, par emboutissage, un étranglement dans la paroi de la paraison au point mentionné plus haut, au voisinage de l'extrémité de paroi 46.

Dans le cas d'emploi de certaines matières, telles que le téréphthalate de polyéthylène par exemple, un tel mouvement de l'arbre et de la membrane peut être omis ; c'est-à-dire que, avant que la paraison soit introduite dans l'appareil, l'arbre et la membrane peuvent être dans la position axiale représentée à la fig. 4, avec les butées 104 et 106 en contact. De telles matières ne nécessitent pas le resserrement étroit de la paroi de la paraison, représenté à la fig. 4, et ce resserrement peut être formé simplement par la fermeture de la bague d'étranglement extérieure, autour de la paraison, contre la résistance de la surface de mandrin 112.

En tout cas, l'intérieur de la membrane est maintenant soumis à un fluide sous pression (non représenté), par l'intermédiaire de la chambre 92 et du passage 94. Dans cette description, le terme fluide sous pression doit s'entendre comme désignant un fluide à une pression supérieure à la pression ambiante. Le fluide est, de préférence, un liquide de la catégorie convenant pour utilisation dans des appareils hydrauliques. La chambre 92 est remplie d'un tel fluide par la voie du passage 94, au début du fonctionnement du dispositif de l'invention, et reste remplie de ce fluide tout au long d'une opération continue. Cependant, à ce moment, la pression du fluide dans la chambre 92 est élevée au-dessus de la pression ambiante, par tout moyen convenable, tel qu'un amplificateur (non représenté) en communication avec le passage 94. L'amplificateur est, de préférence, d'un type apte à maintenir une pression constante prédéterminée sur le fluide, avec modification de volume, si nécessaire, pour tenir compte des épaisseurs variables de la paroi de paraison, des conditions variables de déplacement latéral et du retrait de la paroi de paraison pendant le refroidissement. L'amplificateur devrait aussi être d'un type fournissant un volume maximal fixe de fluide, de façon à limiter, si la membrane se rompait pour quelque raison pendant l'usage, les pertes de fluide et la pollution du dispositif.

Quand l'intérieur de la membrane est soumis au fluide sous pression, la membrane, et plus particulièrement la zone 100 de celle-ci, coextensible avec la paroi d'extrémité 46, sera dilatée latéralement et mise en contact avec la surface intérieure de cette paroi, ce qui aura pour effet de conformer la surface extérieure de la paroi d'extrémité à la surface de moule 54, comme représenté à la fig. 4B. La pression sera maintenue jusqu'à ce que la paroi d'extrémité de la paraison soit assez refroidie dans le moule 48 pour qu'il ne se produise plus de retrait en proportion notable.

La pression dans la chambre 92 est alors supprimée, afin de laisser la membrane revenir à l'état de la fig. 4A, après quoi les éléments de moule 50 et 52 sont déplacés radialement et écartés de l'axe 62 jusqu'à une position à l'écart de la paraison 44. Simultanément, l'arbre 74 est retiré jusqu'à une position dans laquelle sa surface supérieure est au-dessous de la surface de moule 60, de sorte que la paraison peut alors être aisément enlevée du dispositif.

Normalement, cependant, pendant ou après l'opération de formation du col, mais avant que le moule 48 ne soit ouvert et l'arbre 74 retiré, un récipient sera moulé par soufflage en utilisant la paraison 44, d'une façon connue, en employant un moule à

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soufflage placé immédiatement au-dessus du moule 48, et en amenant un gaz sous pression à l'intérieur de la paraison 44 par l'intermédiaire du tube de soufflage 108.

Il est évident, d'après la description qui précède, que l'utilisation de l'invention fournit un certain nombre d'avantages par rapport au procédé par mandrinage illustré par les fig. 1 et 2. Parmi les principaux avantages, on peut citer les suivants :

La pression agissant sur la paroi de la membrane 62 peut être maintenue jusqu'à ce que la paroi d'extrémité de la paraison se soit refroidie jusqu'au point où un retrait de quelque importance ne se produira plus.

La membrane ne produit pas de forces de frottement, dans le sens axial, sur la surface intérieure de la paraison, et, par suite, la surface extérieure de la membrane n'a pas besoin d'être lubrifiée.

La membrane peut être dilatée dans des limites relativement larges, dans la mesure nécessaire pour former en haut relief les détails du façonnage du col.

Dans le procédé de mandrinage connu, le mandrin 36 (fig. 1 et 2) ne peut pas être déplacé vers le haut pour entrer en contact avec la paraison, tant que les éléments de moule 14 et 16 n'ont pas été amenés à leur position fermée, et, même alors, il forme progressivement le façonnage d'extrémité. Dans le cas du façonnage d'une extrémité, le procédé connu exige 3 s, tandis que, lorsque la présente invention est employée, moins de 'A s est nécessaire pour exécuter le même façonnage de col.

Dans le procédé de mandrinage connu, la forme en section 5 transversale de la bague d'étranglement 22, dictée par la nécessité de maintenir fermement la paraison contre tout mouvement axial ascendant, donne lieu à des concentrations d'efforts qui affaiblissent appréciablement la paroi du récipient. De plus, une bague d'étranglement de cette forme exige une paraison d'une épaisseur io minimale relativement forte, ce qui augmente le poids de la matière nécessaire et le poids du récipient fini. Avec la présente invention, la forme en section transversale de la bague d'étranglement peut être choisie de façon à éliminer les fortes concentrations locales d'efforts, ce qui est démontré par la forme de la i5 bague d'étranglement extérieure 110, représentée à la fig. 4, et, dans le cas de certaines matières de paraison, les dimensions de la bague d'étranglement extérieure peuvent être réduites de façon appréciable.

Enfin, la membrane peut être utilisée sur une large échelle de 2o dimensions de façonnage de col, tandis que le mandrin de l'appareil connu doit être usiné avec précision, pour chaque application du procédé.

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1 feuille dessins

Claims (18)

617 125 o REVENDICATIONS

1. Dispositif destiné à la formation de l'extrémité d'un récipient présentant une partie tubulaire plastiquement déformable se terminant selon une extrémité ouverte de ce récipient, caractérisé en ce qu'il comprend une surface de moule, disposée pour entourer cette extrémité en juxtaposition avec la surface extérieure de celle-ci, une membrane tubulaire expansible positionnée à l'intérieur de cette extrémité, des moyens pour maintenir la membrane en juxtaposition avec la surface intérieure de ladite extrémité, des moyens pour fermer la membrane de façon étanche par rapport à l'air ambiant, des moyens empêchant l'allongement de la membrane, des moyens limitant l'extension de la membrane dans une zone latérale coextensible avec l'extrémité de l'objet, et des moyens pour soumettre l'intérieur de la membrane à l'action d'un fluide sous pression pour dilater la membrane latéralement, afin de la mettre en contact avec la surface intérieure de ladite extrémité, et conformer ainsi la surface extérieure de cette extrémité à la surface du moule.

2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de support comprennent un arbre pouvant être introduit dans l'objet, la membrane étant portée latéralement par l'arbre en s'appuyant sur l'extérieur de celui-ci, les moyens d'étan-chéité comprenant des moyens pour assujettir la membrane à l'arbre, selon une liaison étanche au fluide aux extrémités opposées de la membrane.

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soumettant l'intérieur de la membrane à l'action d'un fluide sous pression pour dilater latéralement la membrane et la mettre en contact avec la surface intérieure de la partie d'extrémité.

3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens pour soumettre l'intérieur de la membrane à l'action d'un fluide sous pression comprennent une chambre délimitée par la membrane conjointement avec l'arbre et entourée par la membrane, et un passage pour le fluide ménagé dans l'arbre, et communiquant avec la chambre pour y admettre le fluide sous pression.

4. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un moule comprenant un premier et un second élément, ces éléments étant mobiles pour être amenés vers une position fermée, et retirés de cette position, dans laquelle l'extrémité de l'objet est enfermée, le moule comportant une surface intérieure, le moule et l'arbre étant munis d'organes qui collaborent pour resserrer entre eux la paroi de l'objet en un point voisin de l'extrémité de celui-ci et opposé à l'extrémité ouverte de l'objet, quand l'arbre est introduit dans l'objet, et les éléments du moule sont amenés à la position fermée, ce qui permet d'empêcher le refoulement de la membrane entre la paroi de l'objet et l'arbre, quand la membrane est dilatée.

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5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens assurant le resserrement de la paroi comprennent une partie à étranglement du moule voisine de la surface du moule et s'étendant vers l'intérieur de celui-ci, et une surface de mandrin sur l'arbre, prévue pour entrer en contact avec la surface intérieure de la paroi de l'objet opposée à la partie d'étranglement de la membrane, quand la membrane est juxtaposée avec la surface intérieure de l'extrémité de l'objet.

6. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le moule comprend un troisième élément ayant une seconde surface de moule disposée pour venir en contact avec le bord de l'objet entourant l'extrémité ouverte de celui-ci.

7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les premier et second éléments de moule butent contre le troisième élément de moule, pour effectuer sur celui-ci un mouvement de glissement vers et de la position fermée.

8. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le troisième élément de moule comprend une partie délimitant une ouverture qui traverse cet élément, et qui est entourée par la seconde surface de moule sur un premier côté du troisième élément de moule, l'arbre et la membrane étant disposés de façon à passer à travers l'ouverture pour être admis dans la partie d'extrémité.

9. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un manchon de guidage fixé à un second côté du troisième élément de moule opposé au premier côté de celui-ci et aligné avec l'ouverture, l'arbre pouvant glisser dans un sens et dans l'autre à l'intérieur du manchon de guidage.

10

35

40

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50

55

60.

65

10. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend une butée sur l'arbre et sur le second côté du troisième élément de moule, collaborant pour limiter la pénétration de l'arbre et de la membrane dans la partie d'extrémité et mettre, par ce moyen, la membrane en juxtaposition avec la surface intérieure de la partie d'extrémité.

11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite surface de moule est annulaire, en ce que ladite membrane tubulaire expansible est ouverte à ses extrémités opposées, et en ce qu'il comprend un arbre pouvant pénétrer dans l'objet pour porter la membrane en juxtaposition avec l'extrémité intérieure de la partie d'extrémité, la membrane étant portée par cet arbre latéralement vers l'extérieur de celle-ci ; et des moyens fixant, à ses extrémités opposées, la membrane à l'arbre en liaison étanche au fluide, ces moyens de fixation de la membrane retenant celle-ci contre l'allongement, la membrane et l'arbre collaborant pour délimiter une chambre annulaire entourée par la membrane, et les moyens de fixation de la membrane collaborant avec celle-ci pour fermer la chambre de façon étanche à l'air ambiant.

12. Dispositif suivant la revendication 11, caractérisé en ce que la membrane est faite d'une matière élastomère, et elle comprend une partie de paroi latérale tubulaire ouverte à ses extrémités opposées, un premier bourrelet annulaire, à l'une de ses extrémités, s'étendant radialement vers l'extérieur de la paroi latérale, et un second bourrelet annulaire, à l'autre extrémité, s'étendant radialement vers l'intérieur de la paroi latérale, les moyens de fixation de la membrane comprenant une première paire d'éléments de retenue annulaires placés sur l'arbre et disposés pour admettre et comprimer de façon réglable le premier bourrelet annulaire, et une seconde paire d'éléments de retenue annulaire, placés sur l'arbre et disposés pour admettre et comprimer de façon réglable le second bourrelet annulaire.

13. Dispositif suivant la revendication 12, caractérisé en ce que la paroi latérale de la membrane est de forme généralement tronconique, allant en diminuant d'une extrémité à l'autre de la membrane.

14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que cette membrane, faite d'une matière élastomère, comprend une paroi latérale tubulaire, de forme généralement tronconique, présentant une extrémité de base ouverte et une extrémité supérieure ouverte d'un diamètre plus petit que l'extrémité de base, un bourrelet annulaire inférieur à l'extrémité de base s'étendant radialement vers l'extérieur de la paroi latérale, et un bourrelet annulaire supérieur à l'extrémité supérieure s'étendant radialement vers l'intérieur de la paroi latérale.

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15. Dispositif suivant la revendication 14, caractérisé en ce que la paroi latérale de ladite membrane présente une partie épaissie intérieurement au voisinage du bourrelet supérieur.

16. Dispositif suivant la revendication 14, caractérisé en ce que la paroi latérale de ladite membrane présente une partie épaissie extérieurement au voisinage du bourrelet inférieur.

17. Procédé pour la mise en œuvre du dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations .suivantes: entourer l'extrémité de l'objet d'une surface de moule; juxtaposer la surface du moule avec la surface extérieure de l'extrémité de l'objet; admettre dans cette extrémité une membrane tubulaire expansible en juxtaposition avec la surface intérieure de ladite extrémité; fermer l'intérieur de la membrane de façon étanche à l'air ambiant; empêcher l'allongement de la membrane; limiter l'expansion de la membrane à une zone latérale de celle-ci coextensible avec la partie d'extrémité, et conformer la surface extérieure de celle-ci à la surface du moule en

18. Procédé suivant la revendication 17, caractérisé en ce qu'on resserre la paroi de l'objet en un point voisin de la partie d'extrémité et opposé à l'extrémité ouverte de l'objet, pour empêcher le refoulement de la membrane, à l'intérieur de l'objet, au-delà de la surface du moule, quand la membrane est dilatée.