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L'invention est relative aux procédés et dispositifs pour mouler des corps ou récipients creux et elle concerne plus particulièrement, parmi ces procédés et dispositifs, ceux pour amener par extrusion (c'est-à-dire par étirage) ou re- foulement, des longueurs prédéterminées de tube plastique en- tre deux demi-moules séparables appropriés, pour refermer les demi-moules autour du tube et pour dilater le tube jus- qu'à la forme définitive désirée en admettant un fluide sous pression à l'intérieur de ce tube.
Les récipients plastiques, et plus spécialement ceux du type possédant des parois relativement minces, flexi- bles ou élastiques, sont utiles pour emballer les matières fluides, semi-fluides ou poudreuses couramment utilisées dans les domaines cosmétique, pharmaceutique, alimentaire et analogues. Les matières emballées dans de tels récipients peuvent être aisément distribuées en appliquant une pression manuelle sur ces récipients afin de les dégonfler en partie, ce qui réduit leur volume et en éjecte le contenu.
De tels récipients sont déjà connus mais les procédés et dispositifs pour les fabriquer présentent de nombreux inconvénients et les articles eux-mêmes possèdent un certain nombre de défauts
Il est connu de constituer les récipients du type susvisé en introduisant une bulle de matièrr plastique sei fluide dans un moule,puis en envoyant un fluide sous pres- sion dans la bulle pour la dilater jusqu'au contact avec la surface intérieure du moule.. Un tel procédé présente l'incon- vénient de nécessiter qu'une tête d'extrusion comportant un noyau creux à travers lequel le fluide comprimé est admis, dans le moule,soit en contact avec le moule durant le rein-
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plissage de celui-ci er l'admission du fluide comprimé.
Par. suite il faut, bien entendu, prévoir une tôete d'extrusion pour chaque moule, ce qui entraîne soit une faible cadence pour la production des récipients moulés, soit la nécessité de prévoir un grand nombre de têtes d'extrusion. Cette derniè- re solution est à éviter en ramson de la grande quantité d'é- quipement et, par suite, de frais d'investissements, nécessai- re pour produire des récipients moulés à une cadence suffisan- te. Un tel procédé est décrit dans les brevets E.U.A. n 2.175.054 déposé le -le octobre 1938, n 2.
230.190 déposé le
10 août 1938, n 2.260.750 déposé le 8 juillet 1938 et n
2.597.558 déposé le 8 juin 1948 et dans le brevet "Reissued" E.U.A. n 23.564 déposé le 14 octobre 1952.
Il est également connu d'amener par extrusion un tube à extrémité ouverte entre des moules ouverts puis de fermer les moules et de dilater le tube. Cependant, les es- sais de ce genre ont été limités à l'expansion du tube par ad- mission du fluide comprimé à l'extrémité des moules à travers un noyau creux du dispositif d'extrusion. Le brevet E.U.A. n 2.632.202 déposé le 19 octobre 1950 décrit un tel procédé.
Comme dans le cas de la bulle obtenue par extrusion, ce procé- dé nécessite encore l'utilisation d'une tête d'extrusion pour chaoue article moulé pendant la période d'expansion. Aucun de ces deux procédés ne permet d'obtenir pratiquement en même temps la formation d'un goulot moulé mécaniquement sous pres- sion et l'expansion de l'article moulé.
Il est connu aussi de fabriquer des récipients creux plastiques à partir d'un tube plastique continu obtenu par ex- trusion en conduisant le tube entre des portions de moules espacées en conséquence et disposées sur une table rotative.
Dans un tel cas, un dispositif d'extrusion peut être placé à peu près tangent tellement à une Labié circulaire sur la
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périphérie de laquelle sont disposées les portions de coules, et le tube "extrudép peut être débité de façon continue entre les portions de moule selon un circuit parallèle à ceux matéril lisés par lesdites portions, aux positions de tangence. Dans une telle opération, les portions de moules peuvent être re - fermées autour du tube pour pincer les deux extrémités de celui-ci afin de les sceller. Pour appliquer alors le fluide sous pression à l'intérieur du tube, il faut crever celui-ci, par exemple avec une aiguille.
Cette dernière phase nécessite un appareillage supplémentaire et, de plus, la portion crevée du tube doit être extraite hors du récipient final, opération qui nécessite encore du temps et 'accroît la quantité de ma- tière perdue. Le brevet E. U. A. n 2.579.390 déposé le 30 juin 1950 décrit un tel procédé).
Il est connu encore de constituer des articles plas- tiques creux en formant d'abord une ébauche ou "préforme" en matière plastique, puis en transférant l'ébauche dans un ou plusieurs ensembles de moules de finissage où celle-ci peut être dilatée jusqu'à sa forme définitive par admission d'un fluide comprimé en son intérieur. Un tel procédé présente plusieurs inconvénients, par exemple celui de nécessiter un appareillage supplémentaire pour effectuer les opérations de transfert de l'ébauche et, ensuite, de formage de ce lle-ci.
Le brevet E.U.A. n 2.715.751 déposé le 20 octobre 1951 dé- crit un tel procédé.
Dans l'utilisation de récipients plastiques à parois flexibles pour distribuer leurs contenus sous forme d'un brouillard ou d'un jet disperse, il est d'usage d'insérer dans l'ouverture du goulot du récipient un bouchon comportant un petit orifice à travers lequel le contenu du récipient est éjecté dans sa forme divisée désirée par application d'une
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pression manuelle sur le récipietit. L'utilisation d'un tel bouchon nécessite que l'ouverture du goulot du récipient pos- sède des dimensions pratiquement uniformes et ne présente au- cune irrégularité qui empêcherait l'insertion facile du bou- chon ou permettrait l'échappement du contenu du récipient au- tour du bouchon lors de l'application de la pression sur ce récipient.
On ne peut obtenir jusqu'à présent de telles ouver- tures uniformes qu'en alésant le goulot jusqu'aux dimensions désirées. Une telle opération constitue une dépense supplémen- taire de temps et d'argent et, de plus, elle a souvent pour effet de laisser des copeaux de matière plastique à l'intérieur du récipient, copeaux qui, lorsqu'on désire distribuer le con- tenu de ce récipient, viennent souvent obstruer l'orifice du bouchon, en empêchant l'éjection dudit contenu. lui but de l'invention est de fournir un procédé pour fabriquer des articles plastiques creux à une.cadence élevée, tout en ne nécessitant qu'un minimum d'appareillage.
Titi autre but de l'invention est de fournir des pro- cédés et appareils pour fabriquer des récipientsplastiques creux possédant des goulots dont les ouvertures ont des di- mensions déterminées à l'avance avec précision.
Encore un autre but de l'invention est de fournir des procédés et appareils pour produire des récipients plasti- ques creux avec un minimum de matière perdue.
Conformément à ces buts, l'invention consiste en un procédé pour fabriquer des articles plastiques creux, dans lequel des longueurs prédéterminées d'un tube plastique obtenu par extrusion sont débitées par gravité entre une ou plusieurs paires de demi-moules ou portions de moules séparables et au- dessus d'un ajutage nropre à projeter vers le haut un fluide comprimé. En refermant les portions de moule, l'extrémité su- , périeure de chaque longueur de tube est pincée et ainsi scellée
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hermétiquement et le fluide sous pression est alors admis par l'ajutage pour dilater le tube jusqu'au contact avec les pa- rois internes des portions de moules refermées.
Selon un mode de réalisationpréféré de l'invention, l'appareil comprend une base ou table pouvant tourner pas à pas sous la commande d'un index et comportant, montées sur elle, plusieurs paires de portions de moules séparables. Un dispositif à extrusion pour matière plastique est monté au- dessus de la table, ce qui permet d'extruder vers le bas entre deuxportions de moule une longueur prédéterminée de tube plas- tique ramolli par la chaleur, ce jusqu'au moment où l'extré- mité inférieure du tube 'est positionnée sur un ajutage 'de sou -flage mobile verticalement et s'étendant vers le haut depuis la table entre les portions de moule.
Des moyens sont prévus- pour refermer les portions de moule autour du tube et de l'ajutage et pour couper l'extrémité supérieure du tube en le séparant du dispositif à extrusion, après quoi l'a table peut être entraînée en rotation d'un pas par un dispositif à index pour éloigner les portions de moule dudit dispositif et en même temps mettre en place une autre paire de portions de moule séparées sous ledit dispositif, pour le remplissage.
Des moyens sont prévus pour déplacer l'ajutage vers le haut entre les portions de moule fermées et une partie élargie de l'ajutage comprime la partie inférieure du tube plastique en tre ladite partie élargie et une partie des portions de moul évidée en collier, de sorte que la pression moule un goulot annulaire ayant une ouverture dimensionnée de façon précise et uniforme lorsque le tube est comprimé entre l'ajutage et les parois du moule.
Les buts et dispositions de 1! invention seront mieux compris en se référant aux dessins ci-joints parmi lesquels
La figure 1 représente en élévation partielle schéma,
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tique, parties arrachées, une partie d'un mode de.réalisation de l'invention montrant une longueur de tube plastique extru- dée entre une paire de demi-moules séparés.
La figure 2 est une vue semblable à la figure 1 mon- trant, dans une autre partie du mode de réalisation illustré sur la figure 1, une table propre à tourner pas à pas sous la commande d'un index et comportant, montée sur elle, une paire de demi-moules en position fermée.
La figure 3 représente en plan la table rotative, avec certains demi-moules séparables en position ouverte et d'autres en position fermée.
La figure 4 représente en élévation, parties arra- chées, une paire de demi-moules séparables, l'ajutage à fluide comprimé étant à sa position basse.
La figure 5 est une vue semblable à la figure 4 où 'les demi-moules sont en position fermée et l'ajutage à flui- de comprimé, en position haute.
La figure 6 représente en plan selon 6-6 figure 4 un dispositif pour détacher la portion inférieure de tube plastique qui dépasse sous la surface inférieure des demi- moules en position fermée.
La figure 7 représente en plan un dispositif pour détacher le tube extrudé du dispositif à extrusion.
La figure 8 représente en coupe transversale selon 8-8 figure2 une valve pour commander l'admission du fluide comprimé aux ajutages de soufflage.
La figure 9 représente en vue perspective une partie d'un demi-moule.
La figure 10 représente en vue perspective un réci-
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pient fabrique CIJl1;CJ'JH';'II'E:>JJ1. A l'invention; et la figure 11, enfin, montre en coupe axiale selon 11-11 figure 10 l'uniformité de l'ouverture du goulot d'un
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récipient établi conformément à l'invention.
En se référant maintenant aux dessins, la figure 3 montre un mode de réalisation de l'invention selon lequel plusieurs portions de moule ou demi-moules 14 sont disposés en cercle sur la surface supérieure d'une base ou table 15 horizontale rotative, circulaire et propre à tourner pas à pas sous la commande d'un index. Dans la réalisation illus- trée sur la figure 3, douze paires de demi-moules 14 sont prévues, dont les positions sont désignées par les lettres A à l. Au début de l'opération de moulage, certains des moules sont de préférence en position fermée et d'autres en posi- tion ouverte. Sur la figure 3, on a représenté neuf d'entre eux en position fermée (B à J) et trois en position ouverte (K, L et A).
En ce qui concerne le mécanisme pour commander les
15 déplacements pas à pas de la table/'(figures 1 et 2), ladite table est supportée par un arbre vertical rotatif 18, par exemple à l'aide de boulons 16 et d'un collier 17. Une roue dentée 22(figure 2) à entraînement discontinu du genre des croix de Malte est montée sur cet arbre le, par exemple à l'aide de boulons 19 et d'un collier 21.
Un moteur 23 d'en- traînement de la table, commandé par un temporisateur ou mé- canisme d'horlogerie 24 et par un commutateur de ligne de dé- marrage 26 est connecté, par exemple, à l'aide d'une courroie d'entraînement 27 et d'un mécanisme de réduction à engrenages désigné de façon générale par 28, à un arbre d'entraînement rotatif vertical 29 sur la partie supérieure duquel est assu- jetti un bras 31 à index propre à coagir avec la roue 22 par sa butée dans les encoches de celle-ci.
Le mécanisme de réduction à engrenages comprend un arbre 32 horizontal et une paire de sabots de frein 33 est montée autour de cet arbre sur un pivot 34. les sabote de frein 33 sont. maintenus normalement en position ouverte au
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moyen d'un ressort 36 et de deux bras de levier 37 reliés aux sabots 33 par des axes de pivotement 38. Une extrémité d'un levier articulé 39 est fixée au moyen d'un axe 41 à l'extrémité inférieure de chacun des bras de levier 37. Les autres extrémités des leviers 39 sont connectées par un axe
42 à une tige 43 solidaire d'un piston 44 mobile sous l'action d'un fluide comprimé dans un cylindre 46 à double effet.
Un distributeur 47 commandé par solénoïde est prévu pour permet- tre l'admission du fluide comprimé dans le cylindre 46 et son échappement hors de celui-ci respectivement par les conduits
48 et 49. Le fluide peut être admis dans le distributeur 47 ou expulsé hors de celui-ci par les conduits 51 et 52 . 'Ainsi l'actionne ment du distributeur 47 pour/admettre le fluide par le conduit 48 dans le cylindre 46 a pour effet de serrer les sabots de frein 33 autour de l'arbre 32, ce qui arrête en un peu de temps le moteur 23 d'entraînement de la table et immobilise soudainement le bras à index 31. Selon une variante' les sabots de frein 33 pourraient être actionnés magnétique- ment, par exemple en constituant avec la tige 43 le noyau d'un solénoïde actionnable électriquement.
Un support 53 de contacts, en forme d'un segment an- nulaire ayant une courbure interne sensiblement égale à celle du cercle balayé par l'extrémité la plus externe du bras à index 31, est mont?' autour de l'arbre d'entraînement 39 et por' te un certain nombre d'interrupteurs 54, 55, 56, 57, 58 et 59 propres à être successivement actionnés par le bras à index
31, ainsi qu'il va être décrit plus loin.
En ce qui concerne les moules et le mécanisme de moulage, chaque demi-moule 14 est pourvu d'une arête tran- chante 61 (figure 4) adjacente à la surface supérieure de celui-ci et* d'une cavité de moulage désignée d'une façon générale par 62 (figures 4 et 9),comportant un cors 63 et un
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goulot 64, et destinée à donner sa forme à un récipient dési- gné de façon générale par 66 (figure 10), comportant un corps 67 et un goulot fileté 68 Chaque demi-moule 14 est monté sur une extrémité d'une tige de piston 69 fixée en son autre ex- trémité à un piston 71 (figures 1 et 2) propre à coulisser, sous l'action d'un fluide comprimé,
dans un cylindre 72 à double effet. Chaque cylindre 72 est relié à des conduites 73 et 74 de fluide sous pressio'n qui sont connectées à un boîtier ou "tête" 76 radialement fixe, pour fluide sous pression, mon- ré sous la face inférieure de la table 15 au voisinage de la périphérie de celle-ci. Une telle tête 76'est prévue pour cha- que paire de demi-moules 14. Les conduites de fluide sous pression 73 et 74 peuvent servir alternativement de conduites d'admission ou de conduites d'échappement. Chaque tête 76 est équipée d'éléments en forme de douilles 77 et 78 faisant saillie respectivement à sa partie supérieure et à sa partie inférieure, une pour chacune des conduites 78 et 74 de flui- de sous pression.
Chacune des douilles 77 et 78 est munie d'une soupape de contrôle (non représentée) pour empêcher l'é- chappement du fluide comprimé hors des conduites 73 et 74.
Le fluide sous pression peut être admis de façon intermitten- te par les conduites 73 et 74 dans les cylindres 72 pour ouvri ou fermer les demi-moules 14 au moyen d'un boîtier ou "tête" 79 propre à subir un mouvement de va-et-vient, pour fluide sous pression, monté sur une extrémité d'une tige de piston 81 cont l'autre extrémité est solidaire d'un piston S2, lequel peut coulisser dans un cylindre 83 à double effet sous l'ac- tion d'un fluide comprimé. Ledit fluide est admis aux cylindre 83 et expulsé hors de ceux-ci par les conduites 84 et 86. Cha- que paire de telles conduites est connectée à un distributeur 87 commandé par solénoïde relié à des conduites d'admission et -10
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d'échappement 88 et 89.
Chaque tête mobile 79 est munie de deux ajutages pour fluide sous pression 91 et 92, respectivement supérieur et i: érieur. Les ajutages 91 et 92 ont des extrémités en pointe pour leur permettre de s'engager dans les douilles 77 et 78 des têtes fixes 76, dont les formes sont prévues en correspondance. On prévoit deux têtes mobiles 79, l'une à la position A (figure 3) pour fermer les demi-moules 14 en cet- te position, et l'autre à la position J (figure 3) pour ouvri' les demi-moules 14 en cette position.
Dans le cas de la tête mobile qui sert à fermer les demi-moules (figure 1), l'ajuta- ge inférieur 92 est maintenu continuellement sous pression par une conduite d'alimentation 93 en fluide sous pression et il est muni d'une soupape de contrôle (non représentée) qui empêche normalement l'échappement du fluide comprimé. Dans ce cas ,/1'ajutage supérieur 91 sert à l'échappement et, dans ce but, il est connecté à une conduite d'échappement 94.
Dans le cas de la. tête mobile qui sert à ouvrir les demi-moules (figure 2),
1(ajutage supérieur 91 est connecté à la conduite d'alimenta- tion 93 en fluide sous pression et l'a,jutage inférieur 92, à la conduite d'échappement 94, Quand les ajutages 91 et 92 sont engagés dans les douilles 77 et 78, les soupapes de con- trôle sont actionnées de façon à permettre l'admission ou l'échappement du fluide sous pression par les conduites 73 et 74.
En ce qui concerne le mécanisme d'extrusion du tube et celui de soufflage, un dispositif d'extrusion 96 pour ma- tière plastique, comprenant une trémie d'alimentation 97, est monté au-dessus de la table 15 et est entraîné par un moteur
98 par l'intermédiaire d'une botte réductrice 99 à engrenages.
Le dispositif 96 est muni d'une tête d'extrusion 101 qui est logée au-dessus de la table 15 à la position A, et séparée
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de celle-ci par un espace vertical de façon à pouvoir être alignée avec les demi-moules 14. Ainsi, une longueur de tube 102 (figure 1) en matière plastique, telle que du polyéthylè- ne, peut être débitée vers le bas à partir de cette tôle 101 entre les demi-moules 14 ouverts.
Un ajutage de soufflage, désigné de façon générale par 103, est monté sur la table 15 au bas de chaque paire de demi-moules et s'étend vers le haut à travers une ouverture 104 (figures 4 et 5) correspondante évidée dans la table 15 le long de l'axe vertical de l'ensemble constitué par les deux demi-moules en position fermée. Les figures 4 et 5 illus- trent un ajutage de soufflage 103 muni d'une portion supérieu- re 106 amincie qui peut être ajustée sur une portion 107 for- mant mandrin dont le diamètre, prédéterminé, est relativement plus large. Chaque ajutage 103 est monté sur un élément cou- lissant 108 qui peut coulisser verticalement dans des rainures 109 évidées dans un châssis 111.
L'élément 108 est relié à une' .extrémité d'une tige de piston 112 dont l'autre extrémité est fixée sur un piston 113 propre à coulisser, sous l'action d'un fluide sous pression, dans un cylindre 114 à double ef- fet. Du fluide comprimé est admis dans chacun des cylindres 114 et expulsé hors de ces cylindres par des conduites 116 et 117 connectées à un distributeur 118 commandé par solénoï- de. Chacun de ces distributeurs 118 est muni d"une conduite d'admission 119 et d'une conduite d'échappement 121 de fluide sous pression. Les conduites d'admission 119 sont connectées à un collecteur annulaire 120 (figure 2) de fluide comprimé monté autour de l'arbre 18. Du fluide'comprimé est admis dans le collecteur 120 par une entrée 125.
L'air s'échappe directe- ment hors des distributeurs 118 dans l'atmosphère, par les conduites d'échappement 121. Ainsi, la commande des cylindres
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114 sert àlever ou abaisser les ajutages 103.
La commande des cylindres 114 s'effectue en action- nant les distributeurs 118. Chaque distributeur 118 comporte un premier élément de contact électrique 122 dirigé vers le bas. Un premier plateau de contact 123 est monté sous la table
15 à la position A (figure 1). Quand la table tourne d'un pas de façon à amener une paire de demi-moules 14 dans la posi- tion A sous la tête d'extrusion 101, le premier élément de contact électrique 122 associé au distributeur 118 correspon- dant établit un contact électriquem avec le premier plateau de contact 123. Le premier plateau de contact 123 est connec- té à un interrupteur 58 et la manoeuvre de cet interrupteur, comme décrit ci-après actionne le distributeur 118 et le cylindre 114 pour élever l'ajutage de soufflage 103 de la position A sous la tête d'extrusion 101.
A chacune des têtes fixes 76 est associé un microin- terrupteur 124 qui est actionné par un bras 126 (figure 2) ' associété à la tête mobile 79 en position J. L'actionnement de du microinterrupteur 124 connecté au distributeur 118 com- mande ladite valve pour abaisser l'ajutage de soufflage 103 correspondant en position J.
Chaque ajutage de so ufflage 103 est alimenté par. une boîte de fluide sous pression 127 à laquelle est relié un raccord d'alimentation 128 Le châssis 111 est ajouté comme indiqué en 129 pour permettre les détattements verticaux du raccord 128. Le fluide sous pression, de préférence gazeux, alimente par les raccords 128 les ajutages de soufflage à tra- , vers des conduites d'alimentation flexibles 131 et rigides
132 qui proviennent d'un? chambre à fluide comprimé désignée d'une façon générale par 133 (figure 2) et logée au centre de la surface supérieure de la table 15.
La chambre 133 comprend une coque axtérieure 134 rendue solidaire de la table 15 par -13-
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exemple à l'aide de boulons 16 et elle est munie d'orifices. espacés 136 en nombre égal à celui des ajutages de soufllage 103. Les orifices 136 communiquent avec un puits 137 constitué dans la coque 134, dans lequel est monté de façon rotative un corps de soupape désigné d'une façon générale par 138 (fi- gure 8), lequel comporte une entrée 139 de fluide sous pres- sion, un passar vertical 141 et un passage horizontal 142.
Le passage 142. communique avec une rainure périphérique 143 s'étendant sur une partie de la circonférence du ..corps de sou- pape 138 pour communiquer avec certains des orifices 136 lors des mouvements relatifs entre la coque 'extérieure 134 et le corps, de soupape 138. Ainsi, une portion périphérique 144 non rainurée du corps de soupape 138 obture certains des orifice- 136 et ainsi coupe l'alimentation en fluide sous pression pour les ajutages de soufflage 103 correspondants, qui se trouvent en des positions prédéterminées de la table 15.
On désire souvent refroidir les demi-moules 14 durant le fonctionnement du dispositif selon l'invention. Peur cela on prévoit dans les demi-moules 14 des chambres' intérieu- res de refroidissement (non représentées) munies de conduites d'entrée 146 et de sortie 147 pour le fluide de refroidisse- ment. Le corps de soupape 138 est muni d'un passage central 148 dans lequel est montée une conduite d'entrée 149 de flui- de de refroidissement, laquelle, lorsque la chambre du flui- de sous pression est assemblée, traverse un joint 151 percé d'une ouverture et débouche dans une chambre d'entrée 152 pour le fluide de refroidissement, laquelle chambre esb aussi mé- nagée dans la coque extérieure 134.
Un passage 153 est évidé dans la coque extérieure 14 pour communiquer avec la chambre 152 et il est taraudé pour recevoir un tuyau 154 d'alimenta- tion en fluide de refroidissement, lequel tuyau est connecté
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aux demi-noyaux 14 au moyen d'un tube flexibles 156 compor tant une connexion 157 en forme de T. Le fluide de refroidis- sement s'échappe, par les sorties 147, dans un tube flexible 158 comportant une connexion 159 en forme de T avec une con- nexion 161 de sortie pour le fluide de refroidissement, laquel le traverse une ouverture 162 évidée dans la coque extérieure 134 et communique avec une chambre de sortie 163 également évidée dans ladite coque 134.
Le fluide de refroidissement peut alors être conduit à travers un tuyau de sortie 164, lequ après avoir traversé, une ouverture 166 d'un joint 167 et une ouverture 168 de la table 15, pénètre à l'intérieur de l'ar- bre vertical 18 où il communique, par un passage 169, avec l'intérieur d'un collecteur annulaire creux 171 hors duquel le fluide de refroidissement peut s'échapper par un tuyau d'échappement 172.
En ce qui concerne le mécanisme de coupe du tube, on a illnstré sur les'figures 1 et 7 un couteau supérieur à double lame 173 disposé au ras de la surface inférieure de la tête à extrusion 101 et monté sur une glissière 174 en for,- me de U, laquelle est munie d'ergots de gluidage 176 propres à coulisser dans des rainures 177 ménagées dans une monture 178. La glissière 174 est fixée à une extrémité d'une tige de piston 179 dont l'autre extrémité est fixée à un piston 181 propre à coulisser sous l'action d'un fluide sous pression dans un cylindre 182 à double effet.
Du fluide comprimé peut être admis dans le cylindre 182 et expulsé hors de celui-ci par des conduites de fluide sous pression 183 et 184 qui sont connectées à un distributeur à solénoide 186 comportant des conduites 187 et 188 pour l'admission et l'échappement du fluide sous pression. Ainsi, le va-et-vient du couteau 173 supérieur a pour effet de séparer le tube extrudé 102 de la tête à extrusion, ce qui laisse une extrémité ouverte du tube
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102 attachée à la tête à extrusion 101 et permet aux demi- . moules 14, qui sont disposés sous; la tête à extrusion, d'être déplacés d'un pas à l'aide du susdit index en libérant ainsi et la tête à extrusion/en lui permettant d'alimenter un autre groupe de demi-moules.
Comme il est indiqué,en référence à la figure 4, l'extrémité inférieure du tube extrudé peut dépasser d'une courte distance les surfaces.inférieures des demi-moules'14.
Cet excès de matière plastique peut être séparé de l'article
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tf fini. La figure 6 illustre un.dispositif où s'effectue une telle opération. Une paire de lames de couteau inférieures
189 y est prévue, laquelle comporte, sur ses bords tran- chants, des échancrures semi-circulaires 191. Les lames 189 sont montées sur des bras 192 en formes de L comportant cha- cun une extrémité montée de façon pivotante sur un même axe
193 fixe. L'autre extrémité de chaque bras 192 est montée de façon pivotante, par exemple par des axes 194, sur une extré- mité d'un bras articulé 196.
Les autres extrémités des bras articulés 196 sont montées de façon pivotante l'une sur l'au- tre et sur une patte 197 laquelle est fixée à une extrémité d'une tige de piston 199 dont l'autre extrémité est fixée à un piston 201 propre à coulisser sous l'action d'un fluide sous pression dans un cylindre à double effet 202. Le cylin- dre 202 est muni de conduites d'alimentation 203 et d'échap- pement 204 lesquelles sont connectées à un distributeur 206 commandé par solénoïde lui-même relié à des conduites d'ad- mission 207 et d'échappement 208. La conduite d'admission 207 de chacun des distributeurs 206 est connectée au collecteur annulaire de fluide sous pression 120 et le fluide sous pres- sion est expulsé des distributeurs 206 par les conduites d'échappement 208 vers l'atmosphère.
Les lames de couteau infé- rieures 189 sont montées sur la table 15 so us les demi-moules
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14 et immédiatement au ras de ceux-ci de façon telle que
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l' actionnement' des cylindres 20? a pour effet d'ouvrir ou fermer les lames de couteau inférieures 189. Lorsque ces la- mes 1$9 sont, en position fermée, les arêtes des échancrures 191 sont refermées autour de la portion élargie 107 formant mandrin de l'ajutage de soufflage 103 en position haute, ce qui comprime un anneau étroit de matière plastique entre ledi mandrin et lesdites arêtes et le rend mince et fragile, de, sorte que toute portion de tube se trouvant au-dessous des lames de couteau 109. peut être aisément séparée du récipient moulé.
Le mandrin 107 et les lames de couteau 189 qui coagis- sent avec lui peuvent être prévus pour séparer complètement une portion du tube 102 dépassant des demi-moules 14 en posi- tion fermée.. Par exemple, la portion en-mandrin 107 de l'ajui- tage 103 peut-être munie d'une rainure annulaire (non représe -tée) propre à' coopérer avec les lames 189, la matière plasti- que étant alors enfoncée à fordë dans cette rainure par les lames -et, par suite, découpée. Si on utilise un tel procédé, la course du va-et-vient de l'ajutage 103 doit être suffisan- te pour abaisser celui-ci suffisamment sous la surface supé- rieure de la table 15 pour que la partie détachée du tube 102 puisse être , enlevée.
Sur chacun des châssis 111 est monté ua second élé- ment électrique de contact 209 (figures 1 et 4), lequel, en position A (figure 1), établit un contact électrique'avec un second plateau de contact 211 monté sous la table 15 à la position A. Le second plateau de contact 211 est connecte à l'interrupteur 59 et lorsque 'ce dernier est actionné, comme décrit ci-après, le distributeur 206 est commandé de façon à fermer les lames de couteau inférieures 189 à la position A. Les distributeurs 206 sont également connectés à des micro, interrupteurs 124 et lorsque ces derniers à la position J
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sont actionnés par le bras 126, le distributeur 206 en posi- tion J agit pour ouvrir les lames de.couteau 109 en cette position.
Si on désire ouvrir les lames 189 et abaisser les ajutages 103 en une position autre que J, par exemple en posi- tion K, ceci peut être accompli en prévoyant, à la place du bras 126, des moyens (non représentés) pour actionner l'inter- rupteur 124 dans cette autre position, et ainsi ouvrir les lames 189 et abaisser l'ajutage 103 correspondant.
Selon une variante, si le tube ne dépasse pas sous . les demi-moules 14, ou si l'on désire enlever l'excès de
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matiàre plastique 1 c'une opération indé matière plastique du récipient moulé j lors 4 'une opération indé pendante, on peut supprimer les lames de couteau inférieures
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19 et le mécauisme Iquli ileur est associé.
En ce qui concerne l'opération elle-même , les figures 1 et 4 montrent des demi-moules 14 ouverts en position A et les figures 2 et 5 montrent des demi-moules en l'une des posi- tions fermées. La figure 2 illustre spécifiquement le disposi- tif de l'invention dans sa position.désignée par J sur la fi- gure 3.
Dans la position A, illustrée sur les figures 1 et 4, les demi-moules 14 sont disposés directement sous la tête à extrusion 101 pour la réception du tube extrudé 102. Dans les positions du dispositif de moulage illustrées sur la figure 3, la portion 144 non rainutée du corps de soupape 138 logé dans la chambre d'alimentation en fluide comprimé 133 est dans une position propre à fermer les orifices 136 qui con- duisent aux ajutages de soufflage 103 dans les positions dé- signées par K, L et A, c'ést-à-dire dans celles pour lesquel- ' les les moules sont ouverts. Par suite l'air n'est admis dans ces ajutages.
Au début de l'opération de moulage, le bras à index
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31 est en contact avec l'interrupteur 54 .qui est connecté au mécanisme d'horlogerie 24 lui-même connecté au moteur d'en- traînement 23. Lorsque le mécanisme 54 est déclenché, par ex- emple en fermant l'interrupteur de démarrage 26, il main- tient coupée l'excitation du moteur d'entraînement 23 durant une période correspondant au temps nécessaire pour extruder une longueur prédéterminée de tube 102 et la mettre en place entre les demi-moules 14 en position A.
Pendant ce temps, l'a- jutage de soufflage 103 en position A'est dans sa position la plus basse et le tube 102 est extrudé au-dessus de la por- tion amincie 106 de l'ajutage de soufflage 103 en position A et cela, si on le désire, jusqu'à une longueur suffisante ' pour dépasser légèrement en-dessous des surfaces inférieures des demi-moules, comme représenté sur la figure 4.
A la fin de la période initiale, le mécanisme d'hor- logerie 24 fait démarrer le moteur d'entraînement de la table de façon à faire pivoter le bras à index 31 qui vient alors contacter l'interrupteur 55 lequel est connecté aux deux dis- tributeurs 87 commandés par solénoïde. Ces derniers action- nent alors les cylindres 83, ce quiéplace les têtes mobiles 79 de façon à engager les ajutages 91 et 92 dans les douil- les correspondantes 77 et 78 des têtes 76 fixes aux positions A et J (figure 3). Le fluide sous pression est alors admis dans les cylindres 72 aux positions A et J de façon telle que les demi-moules 14 en position A sont fermés et que ceux en position J sont ouverts.
Sur la tête mobile 79 en position J fait saillie, comme déjà indiqué, un bras 126, Lorsque les ajutages 91 et 92 de cette tête mobile 79 sont engagés dans 'les douilles correspondantes 77 et 78, le bras 126 vient en contact avec le microinterrupteur 124 de la tête fixe 76 corre.,.
-pondante et actionne celui-ci, ce qui abaisse l'ajutage de
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soufflage 103 et ouvre les lames de couteau inférenfeures en position J. La fermeture des demi-moules en position A a pour effet de pincer le tube extrudé entre les tranchants 61 des demi-moules 14 et en même temps de sceller hermétiquement la matière plastique entre ces tranchants.
En poursuivant sa rotation, le bras à index 31 ren- contre et actionne l'interrupteur 56 connecté aussi à des dis- tributeurs 87 à solénoides, lesquels agissent alors pour déga- ger les têtes mobiles 79 des douilles 77 et 78. En continu- ant à tourner, le bras à index 31 actionne l'interrupteur 57.
Celui-ci est connecté au distributeur à solénoide 186 de sor- te que sa commande a pour effet d'actionner le cylindre 182 et de donner à la lame de couteau supérieure 173 un mouvement de va-et-vient propre à séparer le tube 102 de la tête à ex- trusion 101, ladite lame 173 demeurant dans sa position ouver- te et retournant de celle-ci à sa position fermée lors de la commande suivante du cylindre 182. Le 'tube 102 qui demeure attaché à la tête à extrusion 101 est terminé par une extrémi- té ouverte après l'action séparatrice du couteau 173.
La rota- tion du bras à index 31 actionne ensuite l'interrupteur 58 le- quel est connecté, par le premier plateau de contact 123 et le premier élément de contact 122, au distributeur 118 à solé- noide en position A, lequel lorsque l'interrupteur 58 est ac- tionné, commande la montée de l'ajutage de soufflage corres- pondant 103 jusqu'à sa position la plus haute telle que repré- sentée sur la figure 5. Dans cette position, la partie élar- gie 107 en mandrin de l'ajutage de soufflage 103 forme le goulot 68 du récipient 66 en pressant mécaniquement la matiè- re plastique contre les surfaces en regard 64 des demi-moules 14.
Eu\' continuant à tourner, le bras à index 31 contacte et actionne ensuite l'interrupteur 59 connecté, par le second.'
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élément de contact électrique 209 et le second plateau de contact 211, au distributeur 206 à solénoïde, lequel est ainsi actionne par fermer les lames de couteau inférieures 189.
Le bras à index 31, en poursuivant sa rotation vient alors en contact avec la roue dentée 22 pour faire tourner la table d'un pas dans le sens des aiguilles d'une montre (figu- re 3), ce qui fait avancer chaque paire de demi-moules 14 d'une position. Ainsi, lorsque les demi-moules remplus 14 qui étaient primitivement en position A parviennent en position B, de l'air est admis à travers l'ajutage 103 situé au point haut de sa course en position B, ce qui dilate le tube 102 jusqu'au contact avec les parois internes du corps 63 de la cavité évidée dans les demi-moules 14 ferinés, de façon à for- mer un récipient fini 66 tel qu'illustré sur la figure 10.
De l'air est admis continuellement dans les ajutages de soufflage 103 en position B à J, alors que les demi-moules 14 sont fermés et que la matière plastique des récipients sou- mis au soufflage se trouve dans sa phase de solidification et de cuisson.
Le bras 31 en tournant revient enfin au contact de l'interrupteur 54 pour actionner le mécanisme d'horlogerie 24 et ainsi couper l'excitation du moteur 23. En même temps, la commande de l'interrupteur 64, qui est aussi connecté au dis- tributeur à solénoïde 47, assure la fermeture des aabots de frein 33 autour de l'arbre horizontal 32, ce qui arrête la rotation du moteur d'entraînement 23 de la table et oblige le bras à index 31 à s'arrêter instantanément. Après la pério- de durant laquelle le tube 102 est extrudé entre les demi- moules maintenant disposés en position A, le mécanisme d'hor- logerie 24 fait de nouveau démarrer le moteur 23 et le bras 31 actionne les interrupteurs 55, 56, 57, 58 et 59 pour un nouveau cycle.
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Un récipient 66, terminé, tel que fabriqué par le procédé et le dispositif de l'invention, est représenté en vue perspective sur la figure 10.
La figure 11 montre en coupe axiale le goulot moulé 68 du récipient 66 établi selon l'invention. On notera que l'ouverture de ce goulot est complètement uniforme et que celui-ci présente une épaisseur relativement importante par rapport aux parois du récipient.
Pour fabriquer des récipients en matière plastique conformément à l'invention, il faut choisir avec soin la na- ture de la matière plastique, le diamètre et l'épaisseur de la paroi du tube extrudé, la forme du récipient final, l'é- paisseur désirée pour- la paroi du récipient et la pression de l'air soufflé, qui sont des facteurs importants.
A titre d'exemple, le récipient fabriqué conformément 'à l'invention illustré sur la figure 10 est constitué en polyéthylène et possède une configuration ablongue en section transversale horizontale, le petit axe de cette section ayant un maximum d'environ 3,5c m et le grand axe un maximum d'en- viron 6,6cm. Le récipient a une hauteur hors-tout, goulet compris, d'environ 11,3 cm. L'épaisseur moyenne de sa paroi latérale est comprise entre environ 0,09 cm et 0,12 cm. En moulant un récipient de cette forme, on a trouvé qu'il fallait munir la tête à extrusion d'un noyau possédant une section transversale de forme oblongue.
Par exemple, en moulant le ré- cipient de la figure 10, on a utilisé un noyau oblong ayant un petit axe d'environ 0,47 cm et un grand axe d'environ 0,51 cm. Un tube ayant un diamètre extérieur d'environ 1,65 cm et extrudé autour d'un tel noyau avait une ouverture de sec- tion transversale oblongue et l'épaisseur de la paroi du tube était ainsi plus grande dans la direction du petit axe de l'ouverture ovale que dans la direction du grand axe de cette ouverture. Un tube ayant une telle épaisseur de paroi non uni-
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forme engendre un récipient ayant des parois latérales d'é- paisseur sensiblement uniforme lorsqu'il est dilaté jusqu'à sa forme ovoïde finale.
On a trouvé que, pour obtenir un ré-
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,,,,ipiel,ayatit-,les caractéristiques susdites, il convenait .de donner à 1!pir,9fflé une pression de l'ordre de 0,35 . 0 7g:,par cr2.. Qjsnsc ce cLs, la portion élargie 107 de lt a- jutage de soufflage.3¯-avaitaauti diamètre extérieur,d'environ 0,95 cm, d'où il résultait quefl3F.tirsrture du goulot du réci- pient avait un diamètre inter.nwxt'lforme dé',Oi'95' cm.
En réalisant un goulot moulé de façon uniforme confor' mément à l'invention, les ajutages de soufflage 103 doivent être élevés jusqu'à une hauteur telle que les extrémités supé-
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rieures de leurs parties élargies 107 fassent saillie aulêlelà de la jonction du collier avec les parois latérales du réci- pient. Si les partie.? élargies 107 n'étaient pas élevée suf- fisamment, la matière plastique semi-fluide s'infiltrerait dan les parties amincies 106 des ajutages ou autour de celles-ci, ce qui constituerait un épaulement de matière plastique fai- sant saillie vers l'intérieur, à la jonction du goulot et des parois latérales du récipient.
Le dispositif particulier ici décrit et représenté sur les figures ci-jointes illustre simplement les principes de l'invention et il ne faut pas le considérer comme limitatif de celle-ci. Par exemple, dans le cas d'une table horizonta- le propre à tourner pas à pas de la façon décrite plus haut, on peut prévoir un dispositif électrique temporisateur séparé à la place desinterrupteurs 54 à 59, pour effectuer la suite des opérations prévues. On pourrait aussi prévoir à la place d'une table rotative horizontale, une table rotative vertica- le comportant les demi-moules montés sur sa périphérie, le tube étant extrudé vers le bas entre ces demi-moules lorsque ceux-ci se trouvent dans leur position la plus élevée. Selon
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une variante on pourrait encore prévoir une table mobile se-.
Ion un mouvement de va-et-vient, comportant deux paires de de- mi-moules ou davantage et propre à être successivement amenée en regard de la tête à extrusion puis . être éloignée de cel- le-ci. On pourrait également placer un tube formé autrement que par extrusion entre les demi-moules,ouverts, dans des conditions de température provoquant son ramollissement, puis réaliser le récipient moulé de la façon susdécrite.
On peut supprimer à volonté le couteau 173 et le mé- canisme qui lui est associé. On a trouvé ainsi que, dans le cas d'un tube en polyéthylène chaud extrudé, le tube peut être proprement séparé de la tête à extrusion en donnant au tube une brusque impulsion latérale, par exemple en déplaçant brusquement l'ensemble des demi-moules fermés de leur posi- tion sous la tête à extrusion.
Si on le désire, le récipient 67 terminé peut être éjecté hors des demi-moules 14 ouverts par une brusque ad- mission d'air à haute pression dans les ajutages de soufflage 103 en position J.
Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus particulièrement envisagés; elle ne embrasse au contraire toutes les variantes.
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The invention relates to methods and devices for molding hollow bodies or containers and it relates more particularly, among these methods and devices, to those for bringing by extrusion (that is to say by drawing) or winding, predetermined lengths of plastic tube between two suitable separable half-molds, to close the half-molds around the tube and to expand the tube to the desired final shape by admitting a pressurized fluid inside it tube.
Plastic containers, and more especially those of the type having relatively thin, flexible or resilient walls, are useful for packaging fluid, semi-fluid or powdery materials commonly used in cosmetics, pharmaceuticals, food and the like. Materials packaged in such containers can be readily dispensed by applying manual pressure to such containers to partially deflate them, reducing their volume and ejecting the contents.
Such containers are already known but the methods and devices for manufacturing them have many drawbacks and the articles themselves have a number of drawbacks.
It is known to form the containers of the aforementioned type by introducing a bubble of semi-fluid plastic material into a mold, then by sending a fluid under pressure into the bubble to expand it until contact with the interior surface of the mold. Such a method suffers from the drawback of requiring that an extrusion head comprising a hollow core through which the compressed fluid is admitted, into the mold, is in contact with the mold during reinstallation.
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pleating thereof and the inlet of the compressed fluid.
Through. following it is, of course, necessary to provide an extrusion head for each mold, which results in either a low rate for the production of molded containers, or the need to provide a large number of extrusion heads. The latter solution is to be avoided in view of the large quantity of equipment and, consequently, of investment costs, necessary to produce molded containers at a sufficient rate. Such a process is described in E.U.A. n 2.175.054 filed on October 1938, n 2.
230.190 filed on
August 10, 1938, n 2.260.750 filed on July 8, 1938 and n
2,597,558 filed June 8, 1948 and in the "Reissued" E.U.A. n 23.564 filed October 14, 1952.
It is also known to extrude an open ended tube between open molds and then to close the molds and expand the tube. However, such experiments have been limited to expanding the tube by admitting compressed fluid to the end of the molds through a hollow core of the extruder. The E.U.A. No. 2,632,202 filed October 19, 1950 describes such a process.
As in the case of the bubble obtained by extrusion, this process still requires the use of an extrusion head for each molded article during the expansion period. Neither of these two processes achieves substantially the same time the formation of a pressurized molded neck and the expansion of the molded article.
It is also known to manufacture hollow plastic containers from a continuous plastic tube obtained by extrusion by leading the tube between portions of molds spaced accordingly and arranged on a rotary table.
In such a case, an extrusion device can be placed about so tangent to a circular Labie on the
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periphery of which the casting portions are arranged, and the extruded tube can be continuously debited between the mold portions in a circuit parallel to those materialized by said portions, at the positions of tangency. In such an operation, the portions molds can be re - closed around the tube to pinch the two ends of it in order to seal them.To apply the pressurized fluid inside the tube, it must be punctured, for example with a needle .
This last phase requires additional equipment and, moreover, the punctured portion of the tube must be extracted from the final container, an operation which still takes time and increases the amount of material lost. U.S. Patent No. 2,579,390, filed June 30, 1950, describes such a process).
It is also known to form hollow plastic articles by first forming a plastic blank or "preform", then transferring the blank to one or more sets of finishing molds where it can be expanded to. 'to its final form by admitting a compressed fluid therein. Such a method has several drawbacks, for example that of requiring additional equipment to carry out the operations of transferring the blank and, then, of forming the latter.
The E.U.A. No. 2,715,751 filed October 20, 1951 describes such a process.
In the use of plastic containers with flexible walls to distribute their contents in the form of a mist or a dispersed jet, it is customary to insert in the opening of the neck of the container a stopper having a small orifice. through which the contents of the container are ejected into its desired divided shape by application of a
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manual pressure on the container. The use of such a stopper requires that the opening of the neck of the container be of practically uniform dimensions and not present any irregularities which would prevent easy insertion of the stopper or allow the contents of the container to escape. around the cap when pressure is applied to this container.
Such uniform openings can heretofore only be obtained by reaming the neck to the desired dimensions. Such an operation constitutes an additional expenditure of time and money and, moreover, it often has the effect of leaving plastic chips inside the container, which chips, when it is desired to dispense the mixture. given this container, often obstruct the orifice of the stopper, preventing the ejection of said content. Its object of the invention is to provide a process for manufacturing hollow plastic articles at a high speed, while requiring only a minimum of equipment.
A further object of the invention is to provide methods and apparatus for manufacturing hollow plastic containers having necks, the openings of which have dimensions precisely determined in advance.
Yet another object of the invention is to provide methods and apparatus for producing hollow plastic containers with a minimum of waste material.
In accordance with these objects, the invention consists of a method for manufacturing hollow plastic articles, in which predetermined lengths of a plastic tube obtained by extrusion are debited by gravity between one or more pairs of separable half-molds or portions of molds. and above a nozzle suitable for projecting upwardly a compressed fluid. By closing the mold portions, the upper end of each length of tube is pinched and thus sealed.
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hermetically and the pressurized fluid is then admitted through the nozzle to expand the tube until contact with the internal walls of the closed mold portions.
According to a preferred embodiment of the invention, the apparatus comprises a base or table capable of rotating step by step under the control of an index and comprising, mounted on it, several pairs of separable mold portions. A plastic extrusion device is mounted above the table whereby a predetermined length of heat-softened plastic tube is extruded downward between two mold portions until such time as the The lower end of the tube is positioned on a vertically movable blowing nozzle extending upwardly from the table between the mold portions.
Means are provided for closing the mold portions around the tube and nozzle and for cutting the upper end of the tube by separating it from the extrusion device, after which the table can be rotated by one. not by an index device for moving the mold portions away from said device and at the same time placing another pair of separate mold portions under said device, for filling.
Means are provided for moving the nozzle upwards between the closed mold portions and an enlarged part of the nozzle compresses the lower part of the plastic tube between said enlarged part and a part of the mold portions recessed into a collar, thus such that the pressure molds an annular neck having a precisely and uniformly sized opening when the tube is compressed between the nozzle and the walls of the mold.
The purposes and provisions of 1! invention will be better understood by reference to the accompanying drawings, among which
Figure 1 shows a diagram in partial elevation,
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Tick, parts broken away, part of an embodiment of the invention showing a length of plastic tubing extruded between a pair of separate mold halves.
FIG. 2 is a view similar to FIG. 1 showing, in another part of the embodiment illustrated in FIG. 1, a table capable of turning step by step under the control of an index and comprising, mounted on it , a pair of half-molds in closed position.
FIG. 3 shows a plan of the rotary table, with certain separable half-molds in the open position and others in the closed position.
FIG. 4 shows in elevation, parts broken away, a pair of separable half-molds, the compressed fluid nozzle being in its lower position.
Figure 5 is a view similar to Figure 4 where the half-molds are in the closed position and the compressed fluid nozzle in the high position.
FIG. 6 shows in plan according to 6-6 FIG. 4 a device for detaching the lower portion of plastic tube which projects under the lower surface of the half-molds in the closed position.
Figure 7 shows a plan of a device for detaching the extruded tube from the extrusion device.
Figure 8 shows in cross section according to Figure 8-8 a valve for controlling the admission of compressed fluid to the blow nozzles.
FIG. 9 is a perspective view of part of a half-mold.
FIG. 10 shows in perspective view a reci-
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pient manufactures CIJl1; CJ'JH ';' II'E:> JJ1. To the invention; and Figure 11, finally, shows in axial section along 11-11 Figure 10 the uniformity of the opening of the neck of a
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container established in accordance with the invention.
Referring now to the drawings, Fig. 3 shows an embodiment of the invention in which several mold portions or half-molds 14 are arranged in a circle on the upper surface of a rotary, circular and horizontal base or table 15. able to turn step by step under the control of an index. In the embodiment illustrated in FIG. 3, twelve pairs of half-molds 14 are provided, the positions of which are designated by the letters A to 1. At the start of the molding operation, some of the molds are preferably in the closed position and others in the open position. In FIG. 3, nine of them have been shown in the closed position (B to J) and three in the open position (K, L and A).
With regard to the mechanism for controlling the
15 step-by-step movements of the table / '(Figures 1 and 2), said table is supported by a rotating vertical shaft 18, for example by means of bolts 16 and a collar 17. A toothed wheel 22 (Figure 2) discontinuous drive of the Maltese cross type is mounted on this shaft 1c, for example using bolts 19 and a collar 21.
A table drive motor 23, controlled by a timer or clockwork mechanism 24 and by a start line switch 26 is connected, for example, by means of a belt d. 'drive 27 and a reduction gear mechanism, generally designated 28, to a vertical rotary drive shaft 29 on the upper part of which is attached an arm 31 with an index suitable for coacting with the wheel 22 by its stop in the notches thereof.
The reduction gear mechanism includes a horizontal shaft 32 and a pair of brake shoes 33 is mounted around this shaft on a pivot 34. The brake shoes 33 are. normally maintained in the open position at
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by means of a spring 36 and two lever arms 37 connected to the shoes 33 by pivot pins 38. One end of an articulated lever 39 is fixed by means of a pin 41 to the lower end of each of the arms lever 37. The other ends of the levers 39 are connected by a pin
42 to a rod 43 integral with a piston 44 movable under the action of a fluid compressed in a double-acting cylinder 46.
A solenoid-controlled distributor 47 is provided to allow the admission of the compressed fluid into the cylinder 46 and its escape from the latter respectively through the conduits.
48 and 49. The fluid can be admitted into the distributor 47 or expelled from it by the conduits 51 and 52. 'Thus the actuation of the distributor 47 to / admit the fluid through the conduit 48 into the cylinder 46 has the effect of tightening the brake shoes 33 around the shaft 32, which stops the motor 23 in a short time. of the table and suddenly immobilizes the index arm 31. According to a variant 'the brake shoes 33 could be actuated magnetically, for example by constituting with the rod 43 the core of an electrically actuable solenoid.
A contact carrier 53, in the form of an annular segment having an internal curvature substantially equal to that of the circle swept by the outermost end of the index arm 31, is fitted. around the drive shaft 39 and carries a number of switches 54, 55, 56, 57, 58 and 59 suitable for being successively actuated by the index arm
31, as will be described later.
With regard to the molds and the molding mechanism, each half-mold 14 is provided with a sharp edge 61 (Figure 4) adjacent to the upper surface thereof and * with a mold cavity designated d. 'generally by 62 (Figures 4 and 9), comprising a horn 63 and a
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neck 64, and intended to give its shape to a container generally designated by 66 (FIG. 10), comprising a body 67 and a threaded neck 68 Each half-mold 14 is mounted on one end of a piston rod 69 fixed at its other end to a piston 71 (Figures 1 and 2) capable of sliding, under the action of a compressed fluid,
in a double-acting cylinder 72. Each cylinder 72 is connected to pressurized fluid lines 73 and 74 which are connected to a radially fixed housing or "head" 76, for pressurized fluid, shown below the underside of table 15 in the vicinity of. the periphery of it. Such a head 76 ′ is provided for each pair of half-molds 14. The pressurized fluid conduits 73 and 74 can alternatively serve as intake conduits or exhaust conduits. Each head 76 is equipped with elements in the form of sleeves 77 and 78 projecting respectively at its upper part and at its lower part, one for each of the pressurized fluid lines 78 and 74.
Each of the sockets 77 and 78 is provided with a control valve (not shown) to prevent the escape of compressed fluid from the lines 73 and 74.
The pressurized fluid can be admitted intermittently through the conduits 73 and 74 into the cylinders 72 to open or close the half-molds 14 by means of a housing or "head" 79 capable of undergoing a backward movement. and-comes, for pressurized fluid, mounted on one end of a piston rod 81 the other end is integral with a piston S2, which can slide in a double-acting cylinder 83 under the action of 'a compressed fluid. Said fluid is admitted to and expelled from cylinders 83 through lines 84 and 86. Each pair of such lines is connected to a solenoid controlled distributor 87 connected to inlet lines and -10.
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exhaust 88 and 89.
Each movable head 79 is provided with two nozzles for pressurized fluid 91 and 92, respectively upper and i: érieur. The nozzles 91 and 92 have pointed ends to enable them to engage in the sockets 77 and 78 of the fixed heads 76, the shapes of which are provided in correspondence. Two movable heads 79 are provided, one in position A (figure 3) to close the half-molds 14 in this position, and the other in position J (figure 3) to open the half-molds. 14 in this position.
In the case of the movable head which serves to close the half-molds (FIG. 1), the lower nozzle 92 is continuously maintained under pressure by a supply line 93 with pressurized fluid and it is provided with a control valve (not shown) which normally prevents the escape of compressed fluid. In this case, the upper nozzle 91 serves for the exhaust and, for this purpose, it is connected to an exhaust line 94.
In the case of the. movable head which serves to open the half-molds (figure 2),
1 (upper nozzle 91 is connected to the pressurized fluid supply line 93 and the lower nozzle 92 to the exhaust line 94, when nozzles 91 and 92 are engaged in sockets 77 and 78, the control valves are actuated so as to allow the admission or the escape of the pressurized fluid through the lines 73 and 74.
With regard to the tube extrusion mechanism and the blowing mechanism, an extrusion device 96 for plastics, comprising a feed hopper 97, is mounted above the table 15 and is driven by a. engine
98 by means of a reduction boot 99 with gears.
The device 96 is provided with an extrusion head 101 which is housed above the table 15 at position A, and separated
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of this by a vertical space so as to be able to be aligned with the half-molds 14. Thus, a length of tube 102 (FIG. 1) of plastic material, such as polyethylene, can be fed downwards at from this sheet 101 between the half-molds 14 open.
A blow nozzle, generally designated 103, is mounted on table 15 at the bottom of each pair of half-molds and extends upwardly through a corresponding opening 104 (Figures 4 and 5) recessed in the table. 15 along the vertical axis of the assembly formed by the two half-molds in the closed position. Figures 4 and 5 illustrate a blow nozzle 103 provided with a thinned top portion 106 which can be fitted over a mandrel portion 107 whose predetermined diameter is relatively larger. Each nozzle 103 is mounted on a sliding element 108 which can slide vertically in grooves 109 recessed in a frame 111.
The element 108 is connected to one end of a piston rod 112, the other end of which is fixed to a piston 113 capable of sliding, under the action of a pressurized fluid, in a double cylinder 114. effect. Compressed fluid is admitted to each of the cylinders 114 and expelled from these cylinders through lines 116 and 117 connected to a solenoid controlled distributor 118. Each of these distributors 118 is provided with an inlet pipe 119 and an exhaust pipe 121 of pressurized fluid. The inlet pipes 119 are connected to an annular manifold 120 (FIG. 2) of compressed fluid mounted. around shaft 18. Compressed fluid is admitted into manifold 120 through an inlet 125.
The air escapes directly out of the distributors 118 into the atmosphere, through the exhaust pipes 121. Thus, the control of the cylinders
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114 is used to raise or lower the nozzles 103.
The cylinders 114 are controlled by actuating the distributors 118. Each distributor 118 has a first electrical contact member 122 directed downward. A first contact plate 123 is mounted under the table
15 to position A (figure 1). When the table rotates one step so as to bring a pair of half-molds 14 into position A under the extrusion head 101, the first electrical contact member 122 associated with the corresponding distributor 118 makes contact. electrically with the first contact plate 123. The first contact plate 123 is connected to a switch 58 and the operation of this switch, as described below, actuates the distributor 118 and the cylinder 114 to raise the blowing nozzle. 103 of position A under the extrusion head 101.
With each of the fixed heads 76 is associated a microswitch 124 which is actuated by an arm 126 (FIG. 2) associated with the movable head 79 in position J. The actuation of the microswitch 124 connected to the distributor 118 controls said valve for lowering the corresponding blowing nozzle 103 in position J.
Each nozzle so ufflage 103 is fed by. a pressurized fluid box 127 to which is connected a supply fitting 128 The frame 111 is added as indicated at 129 to allow the vertical deflections of the fitting 128. The pressurized fluid, preferably gaseous, feeds through the fittings 128 the blow nozzles through, to flexible 131 and rigid supply lines
132 from a? compressed fluid chamber generally designated by 133 (Figure 2) and housed in the center of the top surface of the table 15.
The chamber 133 comprises an exterior shell 134 made integral with the table 15 by -13-
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example using bolts 16 and it is provided with holes. spaced 136 in equal number to that of the blast nozzles 103. The orifices 136 communicate with a well 137 formed in the shell 134, in which is rotatably mounted a valve body generally designated 138 (FIG. 8), which comprises an inlet 139 for pressurized fluid, a vertical passar 141 and a horizontal passage 142.
The passage 142. communicates with a peripheral groove 143 extending over a portion of the circumference of the valve body 138 to communicate with some of the ports 136 during relative movements between the outer shell 134 and the body, from valve 138. Thus, an ungrooved peripheral portion 144 of the valve body 138 seals off some of the ports 136 and thereby cuts off the supply of pressurized fluid to the corresponding blow nozzles 103, which are at predetermined positions on the table. 15.
It is often desired to cool the half-molds 14 during the operation of the device according to the invention. Otherwise, the half-molds 14 have internal cooling chambers (not shown) provided with inlet 146 and outlet 147 conduits for the coolant. The valve body 138 is provided with a central passage 148 in which is mounted an inlet pipe 149 for cooling fluid, which, when the pressurized fluid chamber is assembled, passes through a seal 151 pierced with 'an opening and opens into an inlet chamber 152 for the cooling fluid, which chamber is also provided in the outer shell 134.
A passage 153 is recessed in the outer shell 14 to communicate with the chamber 152 and is threaded to receive a coolant supply pipe 154, which pipe is connected.
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to the half-cores 14 by means of a flexible tube 156 having a T-shaped connection 157. The coolant escapes, through the outlets 147, into a flexible tube 158 having a connection 159 in the form of a T. T with an outlet connection 161 for the cooling fluid, which passes through an opening 162 recessed in the outer shell 134 and communicates with an outlet chamber 163 also recessed in said shell 134.
The coolant can then be conducted through an outlet pipe 164, which after passing through an opening 166 of a seal 167 and an opening 168 of the table 15, enters the interior of the vertical shaft. 18 where it communicates, through a passage 169, with the interior of a hollow annular manifold 171 out of which the coolant can escape through an exhaust pipe 172.
With regard to the tube cutting mechanism, there is illustrated in Figures 1 and 7 an upper double blade knife 173 disposed flush with the lower surface of the extrusion head 101 and mounted on a slide 174 in for, - me of U, which is provided with gluidage pins 176 clean to slide in grooves 177 formed in a frame 178. The slide 174 is fixed to one end of a piston rod 179, the other end of which is fixed to a piston 181 capable of sliding under the action of a pressurized fluid in a double-acting cylinder 182.
Compressed fluid can be admitted into and expelled from cylinder 182 through pressurized fluid lines 183 and 184 which are connected to a solenoid valve 186 having lines 187 and 188 for inlet and outlet. fluid under pressure. Thus, the reciprocation of the upper knife 173 has the effect of separating the extruded tube 102 from the extrusion head, leaving an open end of the tube.
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102 attached to the extrusion head 101 and allows the half. molds 14, which are arranged under; the extrusion head, to be moved by one step with the aid of the aforesaid index, thus freeing and the extrusion head / by allowing it to feed another group of half-molds.
As indicated with reference to Figure 4, the lower end of the extruded tube may protrude a short distance from the lower surfaces of the half-molds' 14.
This excess plastic can be separated from the article
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tf finished. FIG. 6 illustrates un.dispositif where such an operation is carried out. A pair of lower knife blades
189 is provided therein, which comprises, on its sharp edges, semi-circular notches 191. The blades 189 are mounted on L-shaped arms 192 each having one end pivotally mounted on the same axis.
193 sets. The other end of each arm 192 is pivotally mounted, for example by pins 194, on one end of an articulated arm 196.
The other ends of the articulated arms 196 are pivotally mounted one on the other and on a tab 197 which is fixed to one end of a piston rod 199, the other end of which is fixed to a piston 201. able to slide under the action of a pressurized fluid in a double-acting cylinder 202. The cylinder 202 is provided with supply 203 and exhaust 204 pipes which are connected to a distributor 206 controlled by solenoid itself connected to inlet 207 and exhaust 208 pipes. The inlet pipe 207 of each of the distributors 206 is connected to the annular pressurized fluid manifold 120 and the pressurized fluid is expelled. distributors 206 via the exhaust pipes 208 to the atmosphere.
The lower knife blades 189 are mounted on the table 15 under the mold halves
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14 and immediately flush with them in such a way that
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the 'actuation' of the cylinders 20? has the effect of opening or closing the lower knife blades 189. When these blades 1 $ 9 are, in the closed position, the ridges of the notches 191 are closed around the widened portion 107 forming the mandrel of the blowing nozzle 103 in the upper position, which compresses a narrow ring of plastic material between the mandrel and said ridges and makes it thin and brittle, so that any portion of the tube lying below the knife blades 109 can be easily separated from the blade. molded container.
The mandrel 107 and the knife blades 189 which coact with it may be provided to completely separate a portion of the tube 102 protruding from the half-molds 14 in the closed position. For example, the mandrel portion 107 of the 1. 'fitting 103 may be provided with an annular groove (not shown) suitable for' cooperating with the blades 189, the plastic material then being pressed to fordë in this groove by the blades -and, consequently , cut out. If such a method is used, the reciprocating stroke of nozzle 103 should be sufficient to lower the nozzle sufficiently below the top surface of table 15 so that the detached portion of tube 102 can. to be, removed.
On each of the frames 111 is mounted a second electrical contact element 209 (Figures 1 and 4) which, in position A (Figure 1), establishes electrical contact with a second contact plate 211 mounted under the table 15. at position A. The second contact plate 211 is connected to the switch 59 and when the latter is actuated, as described below, the distributor 206 is controlled to close the lower knife blades 189 at the position A. Distributors 206 are also connected to micro, switches 124 and when the latter in position J
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are actuated by the arm 126, the distributor 206 in position J acts to open the knife blades 109 in this position.
If it is desired to open the blades 189 and lower the nozzles 103 to a position other than J, for example in the K position, this can be accomplished by providing, in place of the arm 126, means (not shown) for actuating the. switch 124 in this other position, and thus open the blades 189 and lower the corresponding nozzle 103.
Alternatively, if the tube does not protrude under. half-molds 14, or if you want to remove the excess
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plastic material 1 c 'an independent operation plastic material of the molded container j 4' an independent operation, the lower knife blades can be omitted
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19 and the Iquli ileur mechanism is associated.
With regard to the operation itself, Figures 1 and 4 show half-molds 14 open in position A and Figures 2 and 5 show half-molds in one of the closed positions. FIG. 2 specifically illustrates the device of the invention in its position denoted by J in FIG. 3.
In position A, illustrated in Figures 1 and 4, the half-molds 14 are arranged directly under the extrusion head 101 for receiving the extruded tube 102. In the positions of the molding device illustrated in Figure 3, the portion 144 non-grooved valve body 138 housed in the compressed fluid supply chamber 133 is in a position suitable for closing the orifices 136 which lead to the blow nozzles 103 in the positions designated by K, L and A , that is to say in those for which the molds are open. Therefore air is not admitted into these nozzles.
At the start of the molding operation, the index arm
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31 is in contact with the switch 54 which is connected to the clockwork mechanism 24 itself connected to the drive motor 23. When the mechanism 54 is triggered, for example by closing the start switch 26, it keeps off the excitation of the drive motor 23 for a period corresponding to the time necessary to extrude a predetermined length of tube 102 and place it between the half-molds 14 in position A.
During this time, the blow nozzle 103 in position A is in its lowest position and the tube 102 is extruded above the thinned portion 106 of the blow nozzle 103 in position A and this, if desired, to a length sufficient to protrude slightly below the lower surfaces of the mold halves, as shown in Figure 4.
At the end of the initial period, the clock mechanism 24 starts the drive motor of the table so as to cause the index arm 31 to pivot, which then contacts the switch 55 which is connected to the two disks. - tributators 87 controlled by solenoid. The latter then actuate the cylinders 83, which moves the movable heads 79 so as to engage the nozzles 91 and 92 in the corresponding sockets 77 and 78 of the heads 76 fixed in positions A and J (FIG. 3). The pressurized fluid is then admitted into the cylinders 72 at positions A and J such that the half-molds 14 in position A are closed and those in position J are open.
On the movable head 79 in position J protrudes, as already indicated, an arm 126, When the nozzles 91 and 92 of this movable head 79 are engaged in 'the corresponding sockets 77 and 78, the arm 126 comes into contact with the microswitch 124 of the fixed head 76 corre.,.
-ponding and actuates it, which lowers the nozzle of
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blowing 103 and opens the lower knife blades in position J. The closing of the half-molds in position A has the effect of pinching the extruded tube between the cutting edges 61 of the half-molds 14 and at the same time hermetically sealing the plastic material between those sharp edges.
While continuing its rotation, the index arm 31 meets and actuates the switch 56 also connected to solenoid distributors 87, which then act to disengage the movable heads 79 from the sockets 77 and 78. Continuously. ant to rotate, the index arm 31 activates the switch 57.
This is connected to the solenoid distributor 186 so that its control has the effect of actuating the cylinder 182 and of giving the upper knife blade 173 a reciprocating motion suitable for separating the tube 102. extrusion head 101, said blade 173 remaining in its open position and returning therefrom to its closed position on the next control of cylinder 182. Tube 102 which remains attached to the extrusion head 101 is terminated with an open end after the severing action of knife 173.
The rotation of the index arm 31 then actuates the switch 58 which is connected, by the first contact plate 123 and the first contact element 122, to the solenoid distributor 118 in position A, which when the The switch 58 is activated, controls the rise of the corresponding blowing nozzle 103 to its highest position as shown in FIG. 5. In this position, the enlarged part 107 in The mandrel of the blow nozzle 103 forms the neck 68 of the container 66 by mechanically pressing the plastic material against the facing surfaces 64 of the half-molds 14.
Continuing to rotate, the index arm 31 contacts and then actuates the connected switch 59, by the second. '
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electrical contact element 209 and the second contact plate 211, to the solenoid distributor 206, which is thus actuated by closing the lower knife blades 189.
The index arm 31, while continuing its rotation then comes into contact with the toothed wheel 22 to rotate the table one step clockwise (FIG. 3), which advances each pair. half-molds 14 of one position. Thus, when the filled half-molds 14 which were originally in position A reach position B, air is admitted through the nozzle 103 located at the high point of its stroke in position B, which expands the tube 102 to 'in contact with the internal walls of the body 63 of the recessed cavity in the ferinated half-molds 14, so as to form a finished container 66 as shown in FIG. 10.
Air is continuously admitted into the blowing nozzles 103 in position B to J, while the half-molds 14 are closed and the plastic material of the containers subjected to the blowing is in its solidification and cooking phase. .
The arm 31 by rotating finally returns to contact with the switch 54 to activate the clockwork mechanism 24 and thus cut off the excitation of the motor 23. At the same time, the control of the switch 64, which is also connected to the dis - Solenoid tributor 47, ensures the closing of the brake shoes 33 around the horizontal shaft 32, which stops the rotation of the drive motor 23 of the table and forces the index arm 31 to stop instantly. After the period during which the tube 102 is extruded between the half-molds now arranged in position A, the clock mechanism 24 again starts the motor 23 and the arm 31 activates the switches 55, 56, 57. , 58 and 59 for a new cycle.
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A container 66, completed, as manufactured by the method and device of the invention, is shown in perspective view in Figure 10.
FIG. 11 shows in axial section the molded neck 68 of the container 66 established according to the invention. It will be noted that the opening of this neck is completely uniform and that the latter has a relatively large thickness compared to the walls of the container.
In order to manufacture plastic containers in accordance with the invention, care must be taken in choosing the nature of the plastic material, the diameter and wall thickness of the extruded tube, the shape of the final container, the thickness. the desired thickness of the container wall and the blown air pressure, which are important factors.
By way of example, the container manufactured in accordance with the invention illustrated in FIG. 10 is made of polyethylene and has an oblong configuration in horizontal cross section, the minor axis of this section having a maximum of about 3.5 cm. and the major axis a maximum of about 6.6cm. The container has an overall height, including the neck, of approximately 11.3 cm. The average thickness of its side wall is between about 0.09 cm and 0.12 cm. In molding a container of this shape, it has been found that it is necessary to provide the extrusion head with a core having an oblong cross section.
For example, in molding the container of Figure 10, an elongated core was used having a minor axis of about 0.47 cm and a major axis of about 0.51 cm. A tube having an outer diameter of about 1.65 cm and extruded around such a core had an opening of oblong cross-section and the wall thickness of the tube was thus greater in the direction of the minor axis of. the oval opening only in the direction of the major axis of this opening. A tube having such a non-uniform wall thickness
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shape generates a container having side walls of substantially uniform thickness when expanded to its final ovoid shape.
We have found that, in order to obtain a re-
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,,,, ipiel, ayatit-, the aforesaid characteristics, it was advisable to give 1! pir, 9fflé a pressure of the order of 0.35. 0 7g:, by cr2 .. Qjsnsc ce cLs, the enlarged portion 107 of the blow nozzle lt. 3¯-hadaauti outer diameter, about 0.95 cm, from which it resulted that fl3F.tirsrture of the neck of the the receptacle had an inter.nwxt 'deformed' diameter, Oi'95 'cm.
In making a uniformly molded neck according to the invention, the blow nozzles 103 must be raised to a height such that the top ends.
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Their widened portions 107 protrude beyond the junction of the collar with the side walls of the container. If the part.? enlarged 107 were not high enough, the semi-fluid plastic would infiltrate into or around the thinned portions 106 of the nozzles, resulting in a plastic shoulder protruding inwardly. , at the junction of the neck and the side walls of the container.
The particular device described here and shown in the accompanying figures simply illustrates the principles of the invention and should not be considered as limiting thereof. For example, in the case of a horizontal table capable of rotating step by step in the manner described above, it is possible to provide a separate electrical timer device in place of the switches 54 to 59, in order to carry out the rest of the planned operations. It would also be possible to provide instead of a horizontal rotary table, a vertical rotary table comprising the half-molds mounted on its periphery, the tube being extruded downwards between these half-molds when the latter are in their position. highest position. According to
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a variant could still provide a mobile table se-.
Ion a reciprocating movement, comprising two pairs of half-molds or more and suitable to be successively brought opposite the extrusion head then. to be away from it. One could also place a tube formed other than by extrusion between the half-molds, open, under temperature conditions causing it to soften, then make the molded container in the above-described manner.
The knife 173 and the mechanism associated with it can be removed at will. It has thus been found that, in the case of a hot extruded polyethylene tube, the tube can be cleanly separated from the extrusion head by giving the tube a sudden lateral impulse, for example by suddenly moving all of the half-molds. closed from their position under the extrusion head.
If desired, the completed container 67 may be ejected from the open mold halves 14 by a sudden admission of high pressure air into the blow nozzles 103 in position J.
As goes without saying, and as it follows moreover already from the above, the invention is in no way limited to those of its modes of application, nor to those of the embodiments of its various parts, having been more particularly considered; on the contrary, it does not embrace all the variants.
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VI-, 14 Ji 1 (; K2 1 L) i, S.
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