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Procédé et dispositif pour la fabrication de récipients remplis et fermés.
L'objet de la présente invention est un procédé de fabrication de récipients remplis et fermés de tous genres à partir d'un corps creux en matière thermoplastique enfermé à. l'état déformable dans un moule et qui, par gonflage, est appli- que et mis en forme contre la paroi de la cavité, d'un, moule.
Un autre objet de l'invention est un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé.
Il est connu de gonfler un corps creux en matière thermoplastique à l'état déformable enfermé dans un moule à l'aide d'air comprimé introduit dans la cavité du moule et de lui donner la forme d'un récipient. Les récipients obtenus de cette façon ne sont remplis qu'ultérieurement, ce qui nécessite un espace
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de Stockage supplémentaire pour la mise en réserve de réeipients et, d'une façon générale, implique en outre une opération compliquée de replissage qui comporte de plus des agencements coûteux et, en outre, un nettoyage spécial des récipients est inévitable.
Pour remédier a ces inconvénients, il a déjà été pro- posé de réunir la fabrication du récipient et le remplissage en une seule et même opération. C'est ainsi qu'il est connu de con- former une masse thermoplastique mise . réalablement en forme qui se trouve à l'extrémité d'un tube de remplissage dans un moule fermé a l'aide du produit de remplissage.
On ne peut toutefois obtenir par ce procédé que des récipients relative- ment petits comme, par exemple, des ampoules, car il est impensa- ble que la niasse thermoplastique nécessaire a la fabrication d'un récipient plus grand qui, même mise préalablement en forme, entoure le tube de remplissage en forme de motte, puisse être dila- tée de façon à constituer un récipient encombrant avec une paroi régulière et relativement épaisse.
Dans le cas le plus favora- ble, on obtient de cette façon, ainsi que cela a été propo- sé déjà, en partant d'une matière première, appropriée qui est placée sous la forme d'une motte à l'extrémité d'un tube de rem- plissage, a l'aide du proauit de remplissage, un récipient a parois très Minces en forme de s&c, à peu près comme une bulle de savon.
Un récipient rigide, qui sert en réalité d'étape de fabrication d'une telle bulle pleine de matière de remplissage, est indispen... sablât On comprend que la réalisation de ces desiderata, d'utiliSa- tion extrêmement limitée, nécessite un appareillage exceptionnel- lement compliqué.
Il est également déjà connu d'amener le produit de remplissage par une canalisation axiale d'alimentation d'une tête de presse boudineuse directement dans un tube extrudé, le tube étant alors dilata et ensuite divisé en sections par des soudures.
On obtient ainsi de petites divisions de cape cité réduite. La,
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fabrication de récipients volumineux par ce procédé 9 toufefoi's
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exclue*
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.jù&tX&smérBrvevft donc dire que les ppesto antérieurement connues, d'après lesquelles le procédé pour la 1 fabrication a'un récipient et son remplissage doit go 4éptou y ' en une seule opération n'était utilisable que pous ds pactes ampoules a parois minces ou des récipients en fQnie 4. $ass,\ mais non pour des récipients plus grands qui ne peuvent' pap '\i. mais non pour des récipients plus grands q;4t ne fabriqués simplement en partant 4'une quantité d.;
t.rn6, &$ f* tière en forme de motte, conformée, ou ripne taai'9 en '/\te 4'(Il'çenjl' ' un voluMe intérieur relativement plus grande sistpljwe.n par lu
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dilatation d'un objet creux*
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L'objet de l'invention est donè 4HwUiqt|#f un J40)l'en qui permette de réunir l'opération de oise en fo%'n\1! p:rpr-pç4ent dite, même avec des récipients volumineux, et cel;,. ""Q yempli?-' sage, a cet effet, un procédé du genre indiqué Qflin8.est cas ractérisé conformément à l'invention, par le fait q\j ? - a'G rt
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de remplissage est introduite dans un corps creux enfermé dont
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la cavité est vidée d'air par oontre,.,r.l3s:f,.on, ap:-1È)s quoi/ le produit de remplissage est introduit sous pression et lq 9rp crm mis en forme, puis le récipient ainsi constitua et rt,ll\²\ est r:'U\6.. et enlevé du moule.
Pour mettre ce protide en rlra, ' . utilisé conformément a l'invention, un dispositif dans lecu u,nr.:i1IU\.., tion d'amenée du produit de remplissage et une Q1.qn fl'év** ' cuation avec étranglement peuvent être raccordas à le Qvt4 intérieure du corps creux enfermé et il est prév <Je te4n$pPrtet par pression la matière de remplissage et un 1s'ml t fermeu
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pour le récipient terminé.
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Dans une forme de réalisation proférée du proeéfié défini ci-dessus, 'la matière de remplissage de l'objet erpux est auenée par une circulation, puis enfermée. Bien entendu, dsns
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le dispositif décrit plus haut, IL a:rü..saisn tt1.'fIlHt],.je de sor- tie est reliée de !1:réft:lrence au réservoir d'alimentation en ma-
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tière de remplissage.
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)Des formes de réalisation du procédé conforme à l'invention vont être expliquées, a titre d'exemple, à l'aide des dessins annexes, dans lesquels des exemples de réalisation du dispositif conforme a l'invention sont représentées schémati- quement.
Dans les dessins ... la figure 1 est un exemple de réalisation du dispo- sitif avec une presse boudineuse pour fabriquer un tube et un moule dans lequel peut être bloqué le bout de tube extrudé, afin de former un corps creux; - la figure la est une partie du dispositif de la figure 1 avec le meule dans la phase finale de l'opération de mise en forme ; - la figure 1b montre le moule avec le récipient fa- briqué et rempli au moment de la separationde la section de tube - extrudée; - la figure le représente le moule dans la phase pré- paratoire de l'opération de fermeture ; - la figure Ici représente le moule avec le récipient pendant la fermeture ;
- la figure le représente le Moule ouvert après l'opé- ration de fermeture avec le récipient scellé; - la figure 2a est une forme de réalisation modifiée du dispositif de la figure 1 dans la même position de fonctionne- ment.
- la figure 2b représente le dispositif de la figure 2a, maisdans la position de fonctionnement correspondant a la figure 1b; - la figure 3a représente une variante pour fabriquer un récipient fermé par un capuchon a vis ; - la figure 3b représente le moule de la figure 3a dans la phnse proliminaire de l'opération de fermeture; - la figure 3c représente le moule de la figure 3a
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pendant là fgftaêture du récipient qui y est enferma - là figure JJI représente le moule conforme & la figu* re 3a ouvert après l'opération de fermeture avec le récipient fermé;
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- la figure 4 représente une autre varient* du dispo- aitif conforme a la figure 1 avec le moule ouvert;
- la figure 4a représente une partie du dispositif conforme à la figure 4 avec le moule fermer
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- la figure 41 représente l'objet de la figure 41* * ' toutefois, a la fia de l'opération de mise en forme et de ffl4w plissage au moment de la séparation de la section d'extrémité du tube extrudé; - la figure est une autre variante du dispositif con forme a la figure 1 avec le moule ouvert.
Le bec 1 d'une presse boudineuse, désignée par % à la figure 1, constitue avec la matrice 3 un canal annulaire 4 par lequel est extrudée une matière thermoplastique 5 sous la
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forme d'un trabe 6. Un alésage longitudinal 7 du bec 1, de préféreriez ce chauffé avant l'extrusion, est relié par une soupape anti- ! retour 8 et une canalisation 9 à une chaudière sous pression 10 . ! aiunte d'un manomètre 11.et reliée par un robinet d'arrêt 12 a un dispositif d'alimentation sous pression 13. La chaudière .ou. pression 10 est alimentée en liquide de remplissage 16 en provenant, ce d'un réservoir d'alimentation 15 par une pompe foulante 14.
Dans la conduite de refoulement 17 de la pompe 14 est montée, de façon connue, une soupape réglable 18 pour le réglage de la pression, reliée par une dérivation ou by-pass 19 au réservoir ' 15. Une canalisation de retour 20 débouche dans le by-pass 19 et elle est reliée a un autre alésage longitudinal 22 du bec 1
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par un robinet d'étranglement réglable 21. Une conduite d* évacua- ! tion 23 est reliée au robinet d'étranglement 21.
Les moitiés 24 et 25 d'un moule 26 sont maintenues d'une façon non représentée plus clairement ou guidées l'une par
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rapport a l'autre de façon qu$â 1 fermeture du moulé, là partie de tube extrude 6 soit enfermée dans la Cavité àl du moule* fie Ce fe.t, comme on peut le Voir entre autres à la figure lAI l'fx- tté1 té inférieure de le. partie 6 du tube est pincée et le fond du moule, de prufsrence chauffe, la ferme par soudure. Les deux
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moitiés de moule 24 et 25 comportent chacune une mâchoire de fer-
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meture z avec un avidement ded-C1rcula!re 29.
Le dispositif est
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àgenc.: de façon que, par la fermeture du moule, (voir entre au-
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treµ figure la), les ilchoires de fermeture entourent le tube extradé au Voisinage de l'extrémité du bec lu
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Il résulte clairement de ce qui précède qu'après
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la fermeture du moule, il y a aana la cavité 27 du moule, un corps creux a savoir 1-part1e d'extrémité du tube extrudé qui est coincée entre les deux moitiés du moule et l'espace iny tcrieur de ce corps creux est rexié par l'alésage 7 a la conduite d'alimentation et pec l'alésfge 24 a la conduite de sortie étran- gléeà Ce corps croux (désigna par 6' pour le différencier) est encore suffi savent chaud pour pouvoir être mis par soufflage à la forme de la cavité intérieure du moule 27ë Four cela,
de la
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matière de remplissage 16 est introduite dans l'intérieur du corps
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ôreux 6* sous une pression élevée, qui peut être obtenue par exem-
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ple par l'ouverture du robinet d'arrêt 12 du réservoir d'alimenta-
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tion 1<! rempli d'air ou de gaz sous pression et l'air enfermé est (;v±..01J& par le rooinet d' tr6.Xlf1e.aellt 21, de sorte que le corps
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creux (.voir figure la) prena la forme d'un récipient. Il est com-
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préhensile que l& près pion de taise en forme dépende du réglage du robinet dt.;:trbngle!.1ent 2,. L'opération de r..ise en forme et de remplissage qui est te pré sentie a la figure la, dans une phase sui- vante, est en règle gcn raie terminée quan,(4a matière de remplis- r.
4ag atteint l'ouverture de l'alusage 22 et s'écoule par la ca- nalisation de retour zou. uotauie alors, le réservoir formé, désigné par i est en pratique complètement vidé d'air, l'intérieur du ré- cipient 6" peut sans incol1v.. nient tre relie a l'air extérieur et,
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en particulier, le récipient 6" peut, comme représenté symbolise- : ment à la figure 15, être séparé du tube extrudé a l'aide d'un dispositif de séparation 30.
Tanais que le moule 26 reste fermé, les mâchoires
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28 sont ramenées en arrière, corme le représente la figure 1¯9, de* sorte que les mâchoires de fermeture 31, Maintenues et guidées
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d'une fa,,on non représentée, peuvent être mises en action, ailes sont serrées l'une contre l'autre eorame représente à la figure 1,,: de sorte que le col du récipient" encore m; intenu, chaun-par le bec 1 chauffée est fermu et soudé. z ce moment, le 4mt3,e., soms indique a la figure lgj s'ouvre et le récipient fermé 60 peut être enlevé.
Par suite de 1' GvGUat.on par contr<-'pression de l'air enfermé duis te corps creux be, 1* opération de' .se en for" me se fait dès que la matière de reuiplis$F-zi,e cormenço a s'écouler.
Bien que la matière de remplissage soit introduite très vite en vue d'éviter un refroidissement qui empêcherait la mise en forme,
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la pression de Mise en forme atteint la valeur prévue d'sane f&çôn progressive, c'est-a-dire sans i-coup, de sorte oue, pour toute
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vitesse, on obtient une opération de mise en forse douce sans do<'iM$-
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ge. En. tenant compte de ce point, on peut obtenir ee$ vitesses cl déformation qui seraient impensables autrement, car elles condui-
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raient de façon inévitable à la .destruction du corps cr3y mettre en forme.
Ce serait le cas par exemple si on évaluait .1* air sans contre-pression, car l'opération de mise en forme proprement dite ne se ferait à la manière d'un choc que lorsque le corps creux serait complètement plein de matière de remplissage et qu'un re-
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froidisseMent sensible se serait produit. Dans le processus dé- crié lop6rattoa de mise en fome et celle de remplissage sont terminées a peu près eu !Jlê'"B temps, ue sorte que le. part':: de chaleur par le produit de re47iplissa,,e ne se produit pas trop t t'.. e'l1 n'a pas d'action nuisible, mais au contraire lv/jntçt!us.:.
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Le fait de raccorder la canalisation d'évacuation 20 au réservoir d'alimentation 15,est évidemment trèsavantageux, toutefois, l'invention peut être réalisée sans cela. Il serait notamment possible sans difficulté, de faire évacuer l'air à
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l'extérieur, evidetnment sous contre-pression, pendant qu'une quan- tité de liquide de préférence dosée, est introduite dans le corps 'creux 6.' -par l'alésage 7. Dans ce cas, en particulier si le réci- pient obtenu ne duit pas être complètement rempli, il faudrait prendre soin que l'air restant soit détendu par un moyen approprié avant 1* ouverture du moule.
Un autre avantage résulte du fait que le récipient
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n'est enle'. du oule qu'après fer-aeture, car ainsi peut dispa- raître la manipulation des récipients xeapli.3, mais non fermés, qui exige tant de soins.
Il est vident que la fE::t"..et1.ll'e au récipient peut ne pas se faire uniquement par soudage du col et du fond du réci-
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pient. Un peut déjà se reporter aux figures :3,â-3.!! qui sont compré- hensibles par ellejs-mèsies. Les mâchoires, désignées par 28', du moule 26 sont constituées en ce qui concerne rieurs évidements semt-circulaires (29') de façon que, sur la partie du tube qui doit constituer le col du récipient 6", il se forme immédiatement un pas de vis, A l'aide d'un dispositif de fermeture 32 indiqué schématique sent, on peut poser sur le col au récipient 6" de façon
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connue des capuchons de ferMeture a (voir figures 3b et 3e),
après que les mâchoires 29' aient été écartées l'une de l'autre et que
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le'1 bavures produites par les joints de mâchoires ;49-1 sur le col du récipient aient été enlevées.
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D'après les x'i rures 2a et 2jd, dans lesquelles les U1ê:es parties sont dosi.. nées par les menés numéros de réfé- rence, le bec, d....sl.n8 ici par .1.', de la presse bouuineuse 2, n'est pas percé dans le sens de sa longueur. Il est pré- vu un autre bec 34, qui est introduit par le bas dans la par- tie 6 du tube extrudé.
Le Lec 34 comporte un alésage 7 pour le
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raccorder à une conduite d'alimentation 9 et un alésage 22 pour le raccorder a une conduite d'évacuation 20, une soupape anti-retour étant disposée dans la première canalisation et un robinet d'étranglement 21 dans la accouder Les conduites 20 et 9 sont, comme dans la forme de réalisation de la figure 1, ret liées a la chaudière sous pression ou au récipient d'alimentation,
? les modifications par rapport à la première forme de réalisation ayant une signification évidente. L'opération de mise en forent /et de remplissage se fait comme décrit et comme représenté au* figures 2a et 2b, après quoi le récipient 6" peut être forme et en* levé du moule.
L'agencement de la figure 4 est en principe confer- me avec celui de la figure 1, les marnes parties conservant les mêmes références, de sorte qu'il suffit dans ce qui suit, de ! signaler les différences. La conduite d'alimentation 9 et celle d'évacuation 22 sont reliées, dans cette forme de réalisation, chacune à une aiguille creuse 35 ou 36. L'aiguille creuse 35 ou 36 est guidée dans un alésage transversal de chaque mâchoire 2â, de sorte que, pour chaque aiguille creuse, il est prévu un diapo- ' sitif de déplacement 29 indiqué schématiquement, avec lequel les. aiguilles peuvent être déplacées en se rapprochant ou s'éloignant ;
l'une de l'autre. Comme représenté à la figure 4a, l'extrémité du tube extrudé est serrée par les moitiés de moule 24 et 25, ainsi que par les mâchoires 28 en deux endroits écartés l'un de l'autre et ainsi fermée des deux côtés. Ensuite les aiguilles creuses 35 et 36 {voir figure 4a) sont déplacées jusqu'à ce qu'el- les traversent la paroi du corps creux 6' enfermé dans le mou- le 26, ce qui raccorde les conduites 9 et 22 à la cavité inté- rieure du corps creux 6'.
En faisant pénétrer rapidement sous pression la matière de'remplissage dans le corps creux 6', celui- ci est mis sous la forme d'un récipient 6" de la même manière i que précédemment (voir figure 4b), après quoi les aiguilles creuses sont tirées en arrière et le récipient est ferme par des voies et moyens appropriés.
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D'après la figure 5, en dehors des parties signa- lais à propos de la figure 1 et qui comportent encore les mêmes références, il est prévu une installation de compression d'air 37 à laquelle est reliée la canalisation d'évacuation 20 par l'intermédiaire du robinet d'étranglement 21. L'installation de compression d'air 37 a pour objet de gonfler préalablement le corps creux 6' et ainsi de modifier les caractéristiques de l'épuration de mise en l'orme, L'évacuation de l'air s'effectue, comme précédemment, souscontre-pression par l'intermédiaire du robinet d'étranglement 21,
avec la possibilité de raccorder là canalisation d'avacuation 23 de cette forme de réalisation au réservoir d'alimentation 15 et de constituer le robinet d'étran- glement 21 de façon a le faire agir comme soupape anti-retour vis-a-vis de l'installation de compression d'air 37. Il est évident qu'il est possible de prévoir une soupape anti-retour se*. par-se. De plus, il faut prendre soin que l'air comprimé ne puisse s'acouler que dans le corps creux.
A cet ffet, le robinet d'étran... glement doit être constitué également comme un robinet d'échappé* ment a commande par pression. Les possibilités de modifications du dispositif ou des opérations de mise en forme et de remplissage suivant la figure 1 ont évidemment la même valeur que celles de cette forme de réalisation.