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" Perfectionnements aux machines et aux procédés pour la produc- tion de corps creux en matière thermo-plastique."
La présente invention concerne des perfectionnements tant aux machines qu'aux procédés pour la production de corps creux en matière thermo-plastique et spécialement de récipients pourvus d'un col à l'intérieur duquel est ménagée une gorge pour y fixer par forcement un bouchon de fermeture.
Comme les techniciens ne l'ignorent pas, on emploie actuellement pour la production de corps creux en matière thermo- plastique des machines qui comprennent essentiellement : une tré
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filière à vis ou un piston pour l'extrusion d'un tube en ma- tière thermo-plastique; au moins une couple de demi-moules en- tre lesquels est contenu un morceau du tube, immédiatement après son extrusion alors qu'il est encore à l'état plastique; une tuyère pour l'alimentation d'air comprimé à l'intérieur du tube lorsque, par suite de la fermeture du moule, une ex- trémité du dit morceau est pressée contre la dite tuyère tan- dis que l'autre extrémité est pincée et contenue entre les bords des demi-moules.
La tuyère pour l'introduction d'air comprimé dans le tube et l'expansion qui en résulte chez ce dernier pour lui faire prendre la forme du moule est normalement coaxiale avec le tube extrudé et il peut être incorporé dans la tête d'extrusion ou bien être indépendant et tourné vers la dite tête.
Vue une grande partie du temps requis pour la production avec ces machines d'un article creux est employée à refroidir le dit article c'est-à-dire à amener la matière qui le consti- tue de la température du tube, laquelle doit forcément être élevée pour permettre son expansion, à la température de conso- lidation de l'article soufflé. En eifet si les articles étaient libérés du moule alors qu'ils ne sont pas encore suffisamment refroidis, ils tendraient à coller les uns aux autres, et tout particulièrement leurs masselottes saillant du moule, ce qui occasionnerait une détérioration de leur surface extérieure.
En outre s'il s'agit de récipients pourvus d'un col il serait difficile d'obtenir que l'intérieur du col soit lissé et bien calibré. De plus si une gorge est prévue dans le col, celle- ci se déformerait au cours de l'extraction de la tuyère de soufflage et il en résulterait qu'elle ne serait plus apte à l'effet pour lequel elle a été prévue.
Afin de pouvoir prolonger la période de l'opération ae soufilage, sans pour autant augmenter la durée de l'inter-
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ruption de l'extrusion du tube, on a pensé à adopter une série demi-moules disposés au long de la bande périmétrale d'une plat( forme circulaire tournante qui les amènerait par intermittence sous la tête d'extrusion ou bien une tuyère de soufflage indéper. dantede la tête d'extrusion et qu'on pourrait éloigner dans une direction opposée à celle-ci au moment de la fermeture du moule, de façon à pouvoir continuer l'extrusion du tube même au cours de l'opération de soufflage.
Malgré cela aucune de ces deux sol tions n'a paru satisfaisante étant donné que pour obtenir de bon. résultats dans le premier cas il fallait nécessairement adopter un grand nombre de moules, lesquels non seulement coûtaient tou- jours assez cher mais devaient être remplacés chaque fois que changeaient les caractéristiques de l'article à produire et il fallait avoir recours à une plate-forme d'un diamètre trop grand; dans le deuxième cas, on ne disposait pour le soufflage que d'un temps moindre que celui qui correspond à l'extrusion de la partie de tube nécessaire pour la production de l'article suivant, étant donné qu'il faut en distraire le temps employé par la tuyère pour se rapprocher de la tête d'extrusion, et dès lors on ne réussissa: à refroidit l'article suffisamment.
En fait actuellement pour pouvoir fixer un bouchon dans le col d'un récipient ce façon à l'empêcher de sortir, surtout quand le contenu agit comme lubrifiant en favorisant le glissement du. bouchon, on a estimé plus opportun de recourir au soufflage du récipient au moyen d'une tuyère dont le diamètre extérieur est sensiblement moindre que le diamètre intérieur du col du récipient à obtenir et de couper alors la partie de moindre diamètre à courte distance du col de façon à ce que celui-ci soit partiel- lement fermé par une couronne circulaire qui sert à maintenir le bouchon pourvu de deux brides appropriées entre lesquelles la dite couronne circulaire vient s'insérer par forcement.
Dans ce cas
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toutefois on n'a point un col pourvu.d'une gorge, c'est-à- dire d'un creux annulaire, mais un col partiellement fermé à son extrémité supérieure et de plus on n'obtient pas un col complètement terminé mais il faut procéder à une opération supplémentaire de coupure. un autre inconvénient qui se rencontre dans les machines en usage actuellement est celui de la variation de l'épaisseur du tube extrudé tant au long de la même généra- trice que dans les différents points de sa section transver- sale et il s'ensuit une inconstance dans le poids de l'ar- ticle obtenu ou une distribution asymétrique de la matière dans l'article lui-même et par conséquent la présence de surépaisseurs dans quelques zones au détriment d'autres zones où se présentent des amincissements excessifs.
Cet inconvénient est dû au fait que n'ont pas été prévus des moyens appropriés pour doser la matière extrudée et pour entrer et déplacer axialement .le noyau de l'embou- chure. un inconvénient subséquent, qui se présente avec les machines courantes qui prévoient que le col du récipient se détache automatiquement de la tuyère de soufflage grâce au jet lui-même de la dite tuyère provient du fait,que en maintenant à l'intérieur de l'article soufflé la pression élevée de soufflage même à moule ouvert, l'article tend par la suite à augmenter de volume et en outre, surtout lorsqu' on emploie du polyéthylène, il arrive facent que s'ouvre la soudure du tube qui a été réalisée par le pincement entre les demi-moules.
Naturellement ces phénomènes se produi- raient encore plus fréquemment dans le cas où les récipients auraient un col pourvu de gorge puisque pour les détacher la résistance est encore plus grande.
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Un autre inconvénient, enfin, résulte du fait que si par accident l'article soufflé n'avait pas été complètemen éloigné de la tuyère et de la zone du moule à la fin du souf- flage, les demi-moules se refermeraient non seulement autour de la nouvelle partie de tube extrudé, mais aussi de l'arti- cle précédemment produit en faisant plier la tuyère de souf- flage et en faussant les demi-moules qui ne pourraient plus dès lors se fermer parfaitement.
L'objet de la présente invention consiste en une machine pour la production d'articles creux comprenant : une tréfilière à vis pour l'extrusion d'un tube en matière plas- tioue: au moins une couple de demi-moules; une tuyère de souf- flage indépendante de la tête d'extrusion, les demi-moules aus- si bien que la tuyère étant susceptibles d'être éloignés et rapprochés de la tête d'extrusion. Cette machine présente en outre une ou plusieurs caractéristiques en combinaison avec celles dont la liste est la suivante : -Tréfilière à vis dosante.
- Dispositif de dosage placé entre la vis de la tré- filière et la tête d'extrusion afin d'assurer la constance absolue de la quantité de matière extrudée.
- Tête d'extrusion pourvue de moyens appropriés pour centrer le noyau de l'embouchure.
- Tête d'extrusion pourvue de moyens appropriés pour varier axialement la position du noyau de l'em- bouchure.
- Tête d'extrusion pourvue de moyens appropriés pourré- chauffer le . 'noyau ¯¯ de l'embouchure.
- Tuyère de soufflage pourvueà l'intérieur de moyens appropriés pour son refroidissement continu.
- Tuyère de soufflage pourvue sur sa partie extérieure d'une bride qui correspond à la gorge que l'on veut obtenir..,
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dans le col du récipient à produire ou d'un creux annulaire, si l'on veut obtenir une bride à l'intérieur du col du réci- pient.
- Moyens orientables appropriés pour refroidir, au cours de l'opération de soufflage, la masselotte saillant du moule en correspondance avec la tuyère de soufflage .
- Moyens orientables appropriés pour refroidir, au cours de l'opération de soufflage, la masselotte saillant du moule du côté opposé à celui de la tuyère.
- Moyens appropriés pour détacher automatiquement de la tuyère et expulser de la machine l'article terminé.
- Dispositif de sûreté qui empêche la fermeture du moule avant l'expulsion de l'article précédemment produit.
Un autre ob.;et de la présente invention est un nou- veau procédé pour détacher automatiquement de la tuyère de souf- flage l'article creux produit et consistant : à mettre l'inté- rieur de l'article creux soutflé, avant l'ouverture du moule, en relation avec l'ambiance extérieure de façon à réduire la pression interne à la valeur de la pression atmosphérique; à ouvrir alors le moule et à retirer partiellement la tuyère de soufflage par rapport à un élément solidaire de la plate-forme qui porte les moules et dont il dépasse, de façon à ce que le bord du col de l'article creux obtenu soit pressé contre le dit élément et contraint de se détacher de la tuyère.
Les particularités de la présente invention apparai- tront plus clairement au cours de la description qui va suivre en se référant aux dessins annexés dans lesquels est représen- tée, à titre d'exemple, une machine suivant l'invention - la figure 1 représente une vue de face de la machine suivant l'invention; partiellement en coupe
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- la figure 2 est une vue latérale de la machine par.- tiellement en coupe - la figure 3 est une coupe longitudinale de la tête de la tréfilière.
- la figure 4 est une vue plongeante de la tête de la tréfilière - la figure 5a est une vue latérale de la plate-forme qui supporte les moules - la figure 5b est une vue arrière de la plate-forme qui supporte les moules - la figure b est une coupe axiale de la tuyère de soufflage.
- la figure 7 est une coupe transversale de la tuyère de soufflage suivant la ligne VII-VII de la figure 6.
- la figure 8 est une coupe axiale de la tuyère de soufflage munie d'une aiguille pour les articles creux dont l'ouverture est très étroite.
- la figure 9 est une coupe, semblable à celle de la figure 3, d'une tête de tréfilière précédée d'un dispositif de dosage.
A l'intérieur du châssis 1 est logé un groupe moteur normal à vitesse variable qui par l'intérmédiaire de l'arbre 2 et de la friction 3 met en rotation la poulie 4 fixée sur l'arbre 2. monté dans le support 6. une courroie 7, qui relie la poulie 4 à la poulie 8 fixée sur l'arbre 9, transmet le mouvement de rotation à la vis 10 logée dans la chambre cylin- driaue 11 d'une tréfilière 12. Pour l'alimentation de la ma- tière dans la tréfilière est prévue la trémie 13 et pour faciliter la plastification de la dite matière sont prévues les résistances électriques 14 disposées autour du corps cy- lindrique de la tréfilière 12.
Le pas du filet de la vis 10 décroit à partir de la zone d'alimentation jusqu'à peu de dis- tance de l'autre extrémité de la vis 10, pour demeurer ensuite ,
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constant dans la dernière partie afin d'assurer une plus grande uniformité de la distribution de la tréfilière,
En correspondance avec l'extrémité de la vis, oppo- sée à celle de la zone d'alimentation, la chambre cylindrique 11 est délimitée par une'plaque 15, percée d'une série de trous 16 en communication avec la tête d'extrusion 17. Cette der- nière comprend un canal d'adduction 18 de la matière plastifiée qui par l'ouverture circulaire 19 coule dans la chambre d'homo- généisation 20 délimitée au-dessus par le corps cylindrique 21 et en dessous par l'embouchure 22.
Le corps cylindrique 21 a été dessiné comme étant solidaire de la paroi périmétrale 23 de la tête d'extrusion 17, mais on peut le prévoir remplaça- ble par des éléments de dimensions et de forme différentes de façon à varier le jour de l'ouverture circulaire 19 et la capacité de la chambre 20 suivant les caractéristiques de la matière qui est employée pour la production des corps creux.
Dans la chambre d'homogénéisation 20 est logée un.noyau¯ 24 en forme de cône tronqué, fixée à un pivot 25 qui présente un conduit axial 26 et un grossissement sphérique 27 coopé- rant avec le creux correspondant 28 de l'arbre de régulation 29 de façon à former une articulation sphérique. A l'extré- mité supérieure filetée du pivot 25 est vissé un manchon 30 contre lequel vient presser l'extrémité d'un ressort héli- coïdal 31 dont l'extrémité opposée s'appuie sur la surface supérieure de l'arbre de régulation 29. Une roue hélicoïdale 32, faisant corps avec l'arbre de régulation 29 et munie à sa partie inférieure d'un filetage -22, s'engrène à une vis sans fin 34 actionnable à la main dans les deux sens au moyen d'un petit volant 35.
Dans la partie supérieure de l'arbre de régulation 29 est prévue une série de
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trous filetés à travers lesquels on fait passer les vis de cen- trage 36. La tête d'extrusion 17 est entourée par les résis- tances électriques 37 afin de maintenir à l'état plastique la matière à extruder. A l'extrémité de la tréfilière se trouvant près de la tête d'extrusion est fixé un cylindre à double effet 38 qui actionne une lame destinée à couper horizontalement le tube extrudé.
La figure 9 représente une variante qui prévoit l'in- terposition d'un dispositif de dosage entre la tréfilière et la tête d'extrusion. Ce dispositif comprend une chambre cylindri- que 40 dans laquelle se déplace un piston 41 dont la course vers le haut est limitée par un second piston 42 profilé de façon appropriée et pourvu dans sa partie supérieure d'un filetage extérieure 43 qui s'adapte à un écrou 44. Celui-ci fait corps avec une roue hélicoïdale 45 qui s'adapte à une vis sans fin 46 que l'on peut faire tourner dans un sens ou dans l'autre suivant que l'on veut prolonger,ouracourcir la course du piston 41. Des moyens connus, qui ne sont pas indiqués dans la figure, sont prévus pour empêcher le piston 41 de tourner autour de son propre axe pendant sa course verticale.
Le canal d'adduc-
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tion l est ement nis en co^...W. :icatio : a.-ec ln partie inférieure de la chambre 40 grâce à une soupape tournante 47 ou bien avec le conduit 48 toujours grâce à la soupape 47. La matière dosée avec exactitude passe par le conduit 49 à la tête d'extrusion 17 décrite ci-dessus.
Sous la tête d'extrusion 17 est placé un second
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châssis à dans le -luel- est montée, de façon à se déplacer au long de guides verticaux, une plate-forme 51 pourvue d'une ouverture centrale et soutenue par les tiges reliées aux pistons mobiles dans les cylindres à aouble effet 52 et 53 qui sont respectivement munis des volants 54 et 55 pour le réglage de la
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course des pistons. Les cylindres 52 et 53 sont fixés respec- tivement aux consoles fixes 56 et 57. Faisant corps avec la plate-forme 51 sont prévus deux flancs 58 et 59 qui soutiennent deux pivots de guide 60 et 61 sur lesquels sont insérées les plaques mobiles 62 et 63 auxquelles sont fixés les demi-moules 64 et 65.
Le déplacement des plaques 62 et 63 au long des pivots 60 et 61 est commandé au moyen de deux cylindres à doubl effet 66 et 67, lesquels sont fixés aux flancs 58 et 59 et mu- nis de volants 68 et 69 pour régler la course de leurs pistons.
A la plate-forme 51 est fixé un cylindre vertical à double effet 70 au moyen d'un support 71 comprenant une buselure filetée 72 montée sur la vis micrométrique 73 et la buselure mobile au long du pivot de guide 75. La vis micrométrique 73 sert à régler la distance entre le cylindre 70 et la plate- forme 51.
A la tige du piston qui se meut dans le cylindre 70 est reliée la tuyère de soufflage 76 pourvu d'un conduit axial 77 qui peut être mis en communication avec une source d'air comprimé ou avec l'atmosphère. La tuyère 76 est en outre pourvue d'une série de canaux verticaux 78, raccordés entre eux, pour la circulation de l'eau de refroidissement qui est introduite par l'ouverture 79 et évacuée par l'ouver- ture 80, éventuellement il comporte une bride 81 lorsque l'on veut obtenir une gorge dans le corps du corps creux.
La tuyère 76 est entourée d'une buselure 82 fixée à la partie supérieure du cylindre vertical 70.
La figure s représenta de plus le cas particulier d'une tuyère de souffalge comprenant une aiguille pour le soufflage de corps ayant des ouvertures d'un diamètre fort petit.
Au bord postérieur de la plate-forme 51 (figure 5a)
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est fixé un support 84 pourvu d'une fente verticale dans laquelle sont articulés à la hauteur voulue deux tuyaux 86 et 87 qui peuvent être reliés à une source d'air comprimé et orien tés à volonté. En outre à la plaque 63 est fixé, par des moyens connus qui ne sont pas indiqués dans la figure, un gi- cleur 88 pour un jet d'eau ultérieur.
A la partie frontale du châssis 50 sont enfin fixés une chape amovible et un plan incliné 90 faisant charnière au long de son côté intérieur de façon à pouvoir s'incliner davantage, s'il est chargé, et à actionner par conséquent l'interrupteur de précision 91 sous- jacent et relié à la commande du déplacement réciproque des demi-moules b4 et 65.
Le procédé pour obtenir des corps creux en matière thermo-plastique avec l'appareil décrit ci-dessus est le sui- vant :
La matière en grains est chargée, à travers la tré- mie 13, dans la chambre cylindrique 11. La vis 10, mise en rotation par le groupe moteur logé dans le châssis 1, travaille et pousse la matière vers la tête d'extrusion en la faisant passer àtravers les trous 16 dans le canal adducteur 18 et ensuite, par l'ouverture circulaire 19, dans la chambre d'homo- généisation 20, d'où elle sort sous forme de tube par l'em- bouchure 22.
Pour obtenir un tube d'épaisseur uniforme dans toute sa section transversale il est possible de centrer par- faitement le , -.noyau - - de l'embouchure pendant l'opéra- tion d'extrusion en agissant de façon appropriée sur les vis 36; de plus pour varier l'épaisseur du tube dans toute sa section transversale, toujours pendant que la machine est en ' fonctionnement, on actionne le volant 35 de façon à provoquer la rotation dans un sens déterminé de la vis sans fin 34 et par suite de la roue hélicoïdale 32 en produisant le déplace- ment vertical de l'arbre de réglage 29 et par conséquent de la
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noyau conique 24 d'où s'ensuit une variation des dimensions de l'intervalle entre le noyau 24 et l'embouchure 22.
Dans le cas où le dispositif de dosage de la figure 9 est inséré entre la tréfilière 12 et la tête d'extrusion 17. la matière, après avoir traversé les trous 16 est poussée dans le canal adducteur 18 et ensuite, si la soupape tournante 47'se trou- ve en position telle qu'elle laisse le passage libre entre le canal 18 et la partie inférieure de la chambre 40, la matière pénètre dans celle-ci et soulève le piston 41 jusqu'à ce que celui-ci aille cogner contre la face inférieure du piston pro- filé 42. Entre temps la soupape 47 ferme l'accès à la partie inférieure de la chambre 40 et ouvre le passage du conduit 18 au conduit 48.
La matière est alors canalisée dans le conduit 48 en déterminant le remplissage de l'espace occupé par le piston 41 et le déplacement de ce dernier vers le bas jusqu'à l'amener en contact avec le fond de la chambre 40. La matière qui s'est précédemment accumulée dans la partie inférieure de la chambre 40, pendant la montée du piston 41, est ainsi ex- pulsée de la chambre 40 et poussée à travers le conduit 49 de la tête d'extrusion 17.
Suivant le volume requis pour produire un article déterminé on varie la course du piston 41 en réglant la position du piston 42, c'est-à-dire en faisant tourner de façon appropriée la vis sans fin 46.
Le tube extrudé de la tête 17 s'adapte par son extré- mité libre autour de la tuyère de soufflage '/6. On actionne alors les pistons contenus dans les cylindres 66 et 67 qui rapprochent réciproquement les demi-moules 64 et 65 en serrant à forte pression l'extrémité libre du tube contre la tuyère de soufflage de .. sorte que le col de l'article: creux soit aussi
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moulé, et en pinçant l'autre extrémité du tube entre les bords supérieurs des demi-moules de façon à former une soudure étanche.
A ce moment là on actionne le piston contenu par le cylindre 38 qui pousse la lame 39 à travers le tube pour le détacher de l'embouchure et l'on actionne également les pistons contenus dans les cylindres 8 et qui font que la plate- forme 51 s'éloigne de la tête d'extrusion, tandis que l'on émet de l'air comprimé à travers la tuyère de soufflage 76 pour dilater le tube compris entre les demi-moules et lui faire prendre leur forme.
On arrête alors la descente de la plate- forme 51; on met la tuyère de soufflage 76 en communication avec l'atmosphère afin d'amener la pression intérieure à la même valeur que la pression atmosphérique; on ouvre les demi- moules 64 et 65 en actionnant dans le sens inverse du précé- dent les pistons mobiles dans les cylindres 66 et 67;
on action- ne le piston contenu dans le cylindre 70 de façon à déplacer la tuyère.de soufflage 76 vers le bas en maintenant inchangée la positicn de la plate-forme 51 et dès lors de la buselure 82 et en exerçant de cette façon sur le bord du col de l'article terminé une poussée vers le haut afin d'amener le col à se détacher de la tuyère et l'on expulse complètement du moule l'article terminé au moyen des jets des tuyaux orientables 86 et fil.. L'article est ainsi lancé contre la chape 89 qui le renvoie contre le plan incliné 90. Ce dernier, par action du poids de l'article, s'incline davantage vers le bas en actionnant l'interrupteur de précision 91 qui débloque le mouvement de remontée de la plate-forme.
La plate-forme se rapproche alors de nouveau de la tête d'extrusion, en action- nant les pistons contenus dans les cylindres 52 et 53 afin de permettre à la partie proche du tube de s'adapter autour de la
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tuyère de soufflage 76 qui a d4jà été ramenée à sa position ini- tiale en actionnant le piston contenu dans le cylindre 70.
Au cours du soufflage du tube pour obtenir l'article voulou, on souffle de l'air froid sur la partie supérieure des la moules au moyen du gicleur 88 pour bien refroidir'masselotte qui se forme lorsque les demi-moules se ferment et pour empêcher que cette masselotte ne s'attache aux articles produits. naturellement les détails de construction de la machine pourront varier dans une large mesure par rapport à ce que l'on vient de décrire à simple titre d'exemple non limitatif, sans pour cela sortir du champ de la présente invention.
Ainsi par exemple, pour la plastification de la matière plastique on pourra employer un plastificatéur du type couramment employé dans le moulage par injection et pour l'extrusion du tube re- courir à l'action d'un piston et adopter éventuellement des têtes d'extrusion à plusieurs embouchures fonctionnant soit en même temps soit séparément au choix.
Revendications. l.- Machine pour la production des articles creux en matière thermo-plastique comprenant : des organes pour plasti- fier et extruder la matière thermo-plastique sous forme de tube; au moins une couple de demi-moules; au moins une tuyère de soufflage indépendante des organes d'extrusion de la matière sous forme de tube, les demi-moules ainsi que la tuyère de souf- flage pouvant être rapprochés ou éloignés de ces organes, carac- térisée par le fait que la tuyère de soufflage est pourvue de moyens pour son refroidissement continu.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"Improvements in machines and processes for the production of thermoplastic hollow bodies."
The present invention relates to improvements both to the machines and to the processes for the production of hollow bodies in thermoplastic material and especially of containers provided with a neck inside which is formed a groove for forcing a stopper to be fixed therein. closing.
As technicians are well aware, machines are currently used for the production of thermoplastic hollow bodies, which essentially comprise:
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screw die or piston for the extrusion of a thermoplastic tube; at least one pair of half-molds, between which is contained a piece of the tube, immediately after its extrusion while it is still in the plastic state; a nozzle for supplying compressed air inside the tube when, as a result of the closing of the mold, one end of said piece is pressed against said nozzle while the other end is clamped and contained between the edges of the mold halves.
The nozzle for the introduction of compressed air into the tube and the resulting expansion in the latter to make it take the shape of the mold is normally coaxial with the extruded tube and it can be incorporated in the extrusion head or well being independent and turned towards the said head.
Seen a large part of the time required for the production with these machines of a hollow article is employed in cooling the said article, that is to say in bringing the material which constitutes it to the temperature of the tube, which must necessarily be raised to allow its expansion at the consolidation temperature of the blown article. Indeed, if the articles were released from the mold when they are not yet sufficiently cooled, they would tend to stick to each other, and in particular their weights projecting from the mold, which would cause deterioration of their outer surface.
In addition, in the case of containers provided with a neck, it would be difficult to obtain that the inside of the neck is smooth and well calibrated. In addition, if a groove is provided in the neck, the latter would deform during the extraction of the blowing nozzle and the result would be that it would no longer be suitable for the effect for which it was intended.
In order to be able to extend the period of the blowing operation, without increasing the duration of the inter-
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failure of the extrusion of the tube, it was thought to adopt a series of half-molds arranged along the perimeter strip of a flat (rotating circular shape which would bring them intermittently under the extrusion head or else a blowing nozzle independent of the extrusion head and which could be moved away in a direction opposite to it when the mold is closed, so as to be able to continue the extrusion of the tube even during the blowing operation.
Despite this neither of these two solutions seemed satisfactory given that to get good. results in the first case it was necessary to adopt a large number of molds, which not only were always quite expensive but had to be replaced each time the characteristics of the article to be produced changed and it was necessary to have recourse to a platform too large in diameter; in the second case, there was only a less time available for blowing than that which corresponds to the extrusion of the part of the tube necessary for the production of the following article, since time must be taken used by the nozzle to approach the extrusion head, and therefore it was not successful: to cool the article sufficiently.
In fact currently to be able to fix a stopper in the neck of a container in order to prevent it from coming out, especially when the contents act as lubricant by promoting the sliding of the. stopper, it was considered more advisable to resort to the blowing of the container by means of a nozzle whose outside diameter is appreciably less than the inside diameter of the neck of the container to be obtained and then to cut the part of smaller diameter at a short distance from the neck so that the latter is partially closed by a circular crown which serves to hold the stopper provided with two appropriate flanges between which said circular crown is forced to be inserted.
In that case
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however we do not have a neck provided with a groove, that is to say an annular hollow, but a neck partially closed at its upper end and moreover a completely finished neck is not obtained but it is necessary to carry out an additional operation of cutting. another drawback which is encountered in the machines in use today is that of the variation in the thickness of the extruded tube both along the same generator and in the various points of its transverse section and this results in a inconsistency in the weight of the article obtained or an asymmetric distribution of the material in the article itself and consequently the presence of excess thickness in some areas to the detriment of other areas where excessive thinning occurs.
This disadvantage is due to the fact that suitable means have not been provided for metering the extruded material and for entering and axially moving the core of the mouthpiece. a subsequent drawback, which arises with current machines which provide that the neck of the container automatically detaches from the blowing nozzle thanks to the jet itself from said nozzle, arises from the fact, that by keeping inside the blown article the high blowing pressure even with an open mold, the article subsequently tends to increase in volume and furthermore, especially when polyethylene is used, the weld of the tube which has been made sometimes opens. by pinching between the half-molds.
Of course, these phenomena would occur even more frequently in the case where the receptacles have a neck provided with a groove since the resistance to detach them is even greater.
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Another drawback, finally, results from the fact that if by accident the blown article had not been completely removed from the nozzle and from the mold area at the end of the blowing, the half-molds would not only close around of the new part of the extruded tube, but also of the article previously produced by bending the blowing nozzle and bending the half-molds which could no longer close perfectly.
The object of the present invention consists of a machine for the production of hollow articles comprising: a wire drawing machine for the extrusion of a plastic tube: at least a pair of half-molds; a blowing nozzle independent of the extrusion head, the half-molds as well as the nozzle being capable of being moved away from and brought closer to the extrusion head. This machine also has one or more characteristics in combination with those listed below: - Dosing screw thread.
- Metering device placed between the trefoil screw and the extrusion head to ensure absolute consistency in the quantity of extruded material.
- Extrusion head provided with suitable means for centering the core of the mouth.
- Extrusion head provided with suitable means for axially varying the position of the core of the mouth.
- Extrusion head provided with suitable means to reheat the. 'core ¯¯ of the mouth.
- Blowing nozzle provided inside with suitable means for its continuous cooling.
- Blowing nozzle provided on its outer part with a flange which corresponds to the groove that is to be obtained ..,
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in the neck of the container to be produced or an annular hollow, if a flange is to be obtained inside the neck of the container.
- Suitable orientable means for cooling, during the blowing operation, the weight protruding from the mold in correspondence with the blowing nozzle.
- Suitable orientable means for cooling, during the blowing operation, the weight protruding from the mold on the side opposite to that of the nozzle.
- Appropriate means for automatically detaching from the nozzle and expelling the finished article from the machine.
- Safety device which prevents the closing of the mold before the expulsion of the article previously produced.
Another object of the present invention is a novel method for automatically detaching the produced hollow article from the blowing nozzle comprising: placing the interior of the hollow inflated article, before the blow-out. opening of the mold, in relation to the external environment so as to reduce the internal pressure to the value of atmospheric pressure; in then opening the mold and partially withdrawing the blowing nozzle relative to an element integral with the platform which carries the molds and from which it protrudes, so that the edge of the neck of the hollow article obtained is pressed against said element and forced to detach from the nozzle.
The particularities of the present invention will emerge more clearly during the description which follows with reference to the appended drawings in which is shown, by way of example, a machine according to the invention - FIG. 1 represents a front view of the machine according to the invention; partially in section
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- Figure 2 is a side view of the machine partially in section - Figure 3 is a longitudinal section of the head of the wire drawing machine.
- figure 4 is a bird's eye view of the head of the wire drawing machine - figure 5a is a side view of the platform which supports the molds - figure 5b is a rear view of the platform which supports the molds - the Figure b is an axial section of the blowing nozzle.
- Figure 7 is a cross section of the blowing nozzle along line VII-VII of Figure 6.
- Figure 8 is an axial section of the blowing nozzle provided with a needle for hollow articles whose opening is very narrow.
- Figure 9 is a section, similar to that of Figure 3, of a wire drawing head preceded by a metering device.
Inside the frame 1 is housed a normal variable speed motor unit which, through the intermediary of the shaft 2 and the friction 3, rotates the pulley 4 fixed on the shaft 2. mounted in the support 6. a belt 7, which connects the pulley 4 to the pulley 8 fixed on the shaft 9, transmits the rotational movement to the screw 10 housed in the cylindrical chamber 11 of a wire drawing machine 12. For feeding the ma the hopper 13 is provided in the wire drawing machine and, in order to facilitate the plasticization of said material, electrical resistances 14 are provided, arranged around the cylindrical body of the wire drawing machine 12.
The thread pitch of screw 10 decreases from the feed zone to a short distance from the other end of screw 10, and then remains,
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constant in the last part in order to ensure a greater uniformity of the distribution of the wire drawing machine,
In correspondence with the end of the screw, opposite that of the feed zone, the cylindrical chamber 11 is delimited by a plate 15, pierced with a series of holes 16 in communication with the extrusion head. 17. The latter comprises an adduction channel 18 for the plasticized material which, through the circular opening 19, flows into the homogenization chamber 20 delimited above by the cylindrical body 21 and below by the mouth. 22.
The cylindrical body 21 has been designed as being integral with the perimeter wall 23 of the extrusion head 17, but it can be provided to be replaced by elements of different dimensions and shape so as to vary the day of opening. circular 19 and the capacity of the chamber 20 depending on the characteristics of the material which is used for the production of the hollow bodies.
In the homogenization chamber 20 is housed a nut 24 in the form of a truncated cone, fixed to a pivot 25 which has an axial duct 26 and a spherical magnification 27 cooperating with the corresponding hollow 28 of the regulating shaft. 29 so as to form a spherical joint. A sleeve 30 is screwed to the threaded upper end of the pivot 25 against which the end of a helical spring 31 is pressed, the opposite end of which rests on the upper surface of the regulating shaft 29. A helical wheel 32, integral with the regulating shaft 29 and provided at its lower part with a -22 thread, meshes with a worm 34 which can be operated by hand in both directions by means of a small steering wheel 35.
In the upper part of the regulating shaft 29 is provided a series of
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threaded holes through which the centering screws 36 are passed. The extrusion head 17 is surrounded by the electrical resistors 37 in order to keep the material to be extruded in a plastic state. At the end of the wire drawing machine located near the extrusion head is fixed a double-acting cylinder 38 which actuates a blade intended to cut horizontally the extruded tube.
FIG. 9 represents a variant which provides for the interposition of a metering device between the wire drawing machine and the extrusion head. This device comprises a cylindrical chamber 40 in which moves a piston 41, the upward stroke of which is limited by a second piston 42 suitably profiled and provided in its upper part with an external thread 43 which adapts to a nut 44. This is integral with a helical wheel 45 which adapts to a worm 46 which can be rotated in one direction or the other depending on whether you want to extend, or shorten the stroke of the piston 41. Known means, which are not indicated in the figure, are provided to prevent the piston 41 from rotating about its own axis during its vertical stroke.
The adduct channel
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tion l est ement nis in co ^ ... W. : icatio: a.-ec ln lower part of the chamber 40 thanks to a rotary valve 47 or else with the conduit 48 always thanks to the valve 47. The material dosed with exactitude passes through the conduit 49 to the extrusion head 17 described above.
Under the extrusion head 17 is placed a second
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frame in the -luel- is mounted, so as to move along vertical guides, a platform 51 provided with a central opening and supported by the rods connected to the movable pistons in the double-acting cylinders 52 and 53 which are respectively provided with handwheels 54 and 55 for adjusting the
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piston stroke. The cylinders 52 and 53 are respectively fixed to the fixed consoles 56 and 57. Integral with the platform 51 are two flanks 58 and 59 which support two guide pins 60 and 61 on which are inserted the movable plates 62 and 63 to which the half-molds 64 and 65 are attached.
The movement of the plates 62 and 63 along the pivots 60 and 61 is controlled by means of two double-acting cylinders 66 and 67, which are fixed to the sides 58 and 59 and provided with handwheels 68 and 69 to adjust the stroke. their pistons.
To the platform 51 is fixed a vertical double-acting cylinder 70 by means of a support 71 comprising a threaded nozzle 72 mounted on the micrometer screw 73 and the nozzle movable along the guide pivot 75. The micrometer screw 73 serves. adjusting the distance between the cylinder 70 and the platform 51.
To the piston rod which moves in the cylinder 70 is connected the blowing nozzle 76 provided with an axial duct 77 which can be placed in communication with a source of compressed air or with the atmosphere. The nozzle 76 is furthermore provided with a series of vertical channels 78, connected together, for the circulation of the cooling water which is introduced through the opening 79 and discharged through the opening 80, optionally it comprises a flange 81 when it is desired to obtain a groove in the body of the hollow body.
The nozzle 76 is surrounded by a nozzle 82 attached to the upper part of the vertical cylinder 70.
The figure also represents the particular case of a blowing nozzle comprising a needle for the blowing of bodies having openings of a very small diameter.
At the rear edge of the platform 51 (figure 5a)
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is fixed a support 84 provided with a vertical slot in which are articulated at the desired height two pipes 86 and 87 which can be connected to a source of compressed air and orientated at will. Further to the plate 63 is fixed, by known means which are not indicated in the figure, a nozzle 88 for a subsequent water jet.
To the front part of the frame 50 are finally fixed a removable yoke and an inclined plane 90 hinging along its interior side so as to be able to tilt more, if it is loaded, and consequently to actuate the switch. precision 91 underlying and linked to the control of the reciprocal displacement of the half-molds b4 and 65.
The process for obtaining hollow bodies in thermoplastic material with the apparatus described above is as follows:
The granular material is loaded, through the hopper 13, into the cylindrical chamber 11. The screw 10, rotated by the motor unit housed in the frame 1, works and pushes the material towards the extrusion head in passing it through the holes 16 in the adductor canal 18 and then, through the circular opening 19, into the homogenization chamber 20, from which it exits in the form of a tube through the mouth 22.
In order to obtain a tube of uniform thickness throughout its cross section, it is possible to perfectly center the -. Core - - of the mouthpiece during the extrusion operation by acting appropriately on the screws 36 ; moreover, in order to vary the thickness of the tube in its entire cross section, always while the machine is in operation, the handwheel 35 is actuated so as to cause the rotation in a determined direction of the worm 34 and consequently of the helical wheel 32 by producing the vertical displacement of the adjustment shaft 29 and consequently of the
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conical core 24 from which follows a variation in the dimensions of the gap between the core 24 and the mouth 22.
In the case where the metering device of figure 9 is inserted between the wire drawing 12 and the extrusion head 17. the material, after passing through the holes 16 is pushed into the adductor channel 18 and then, if the rotary valve 47 'is in a position such that it leaves the passage free between the channel 18 and the lower part of the chamber 40, the material enters the latter and lifts the piston 41 until it knocks against the underside of the profiled piston 42. In the meantime, the valve 47 closes the access to the lower part of the chamber 40 and opens the passage from the conduit 18 to the conduit 48.
The material is then channeled in the duct 48 by determining the filling of the space occupied by the piston 41 and the displacement of the latter downwards until it brings it into contact with the bottom of the chamber 40. The material which has previously accumulated in the lower part of the chamber 40, during the rise of the piston 41, is thus expelled from the chamber 40 and pushed through the duct 49 of the extrusion head 17.
Depending on the volume required to produce a given article, the stroke of the piston 41 is varied by adjusting the position of the piston 42, that is to say by appropriately rotating the worm 46.
The extruded tube of the head 17 fits by its free end around the blowing nozzle '/ 6. The pistons contained in the cylinders 66 and 67 are then actuated which reciprocally bring the half-molds 64 and 65 closer together by pressing the free end of the tube against the blowing nozzle at high pressure so that the neck of the article: hollow is also
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molded, and clamping the other end of the tube between the upper edges of the mold halves to form a tight weld.
At this moment we actuate the piston contained by the cylinder 38 which pushes the blade 39 through the tube to detach it from the mouthpiece and we also actuate the pistons contained in the cylinders 8 and which make the platform 51 moves away from the extrusion head, while compressed air is emitted through the blowing nozzle 76 to expand the tube between the half-molds and make it take their shape.
The descent of the platform 51 is then stopped; the blowing nozzle 76 is placed in communication with the atmosphere in order to bring the internal pressure to the same value as the atmospheric pressure; the half-molds 64 and 65 are opened by actuating the movable pistons in the cylinders 66 and 67 in the opposite direction to the previous one;
the piston contained in the cylinder 70 is actuated so as to move the blowing nozzle 76 downwards, keeping the position of the platform 51 and hence of the nozzle 82 unchanged and thereby exerting on the edge of the neck of the finished article is pushed upwards in order to cause the neck to detach from the nozzle and the finished article is completely expelled from the mold by means of the jets of the orientable pipes 86 and wire. The article is thus launched against the yoke 89 which returns it against the inclined plane 90. The latter, by the action of the weight of the article, tilts further downwards by actuating the precision switch 91 which unlocks the movement of ascent of the platform.
The platform then approaches the extrusion head again, actuating the pistons contained in the cylinders 52 and 53 to allow the portion near the tube to fit around the tube.
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blowing nozzle 76 which has already been returned to its initial position by actuating the piston contained in cylinder 70.
During the blowing of the tube to obtain the desired article, cold air is blown on the upper part of the molds by means of the nozzle 88 to properly cool the mass which forms when the mold halves close and to prevent that this weight does not attach to the articles produced. naturally the construction details of the machine may vary to a large extent from what has just been described by way of non-limiting example, without thereby departing from the scope of the present invention.
Thus, for example, for the plasticization of the plastic material, a plasticizer of the type commonly used in injection molding can be used and for the extrusion of the tube to use the action of a piston and possibly adopt heads of extrusion with several mouths operating either at the same time or separately as desired.
Claims. 1. Machine for the production of hollow articles in thermoplastic material comprising: members for plasticizing and extruding the thermo-plastic material in the form of a tube; at least a couple of half-molds; at least one blowing nozzle independent of the members for extruding the material in the form of a tube, the half-molds as well as the blowing nozzle being able to be brought closer to or far from these members, characterized in that the nozzle blower is provided with means for its continuous cooling.
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