La présente invention concerne un appareillage pour la production en continu de corps creux orientés en matière ther~oplastique permettant d'atteindre des productivités très élevées.
Il est connu de produire des corps creux en matière thermoplastique présentant de8 propriétés méca~iques améliorées en effectuant la dilatation et la mise en forme finale de préformes se trouvant à une temperature induisant une orientation moléculaire. En général, les préformes sont mises en oeuvre à
une temperature inférieure au point de fusion cristalline de la matière thermo-plastique dont elles sont constituées.
De nombreuses techniques ont été mi~es au point pour la production à
l'echelle industrielle de corps creux orientés en matières thermoplastiques.
Une des techniques les plus seduisantes consiste à realiser des preformes par soufflage d'une portion de paraison tubulaire dans un moule de preforme, à
amener ces preformes a une temperature convenable pour leur orientation puis à les introduire dans des moules assurant le moulage final par soufflage.
Un appareillage exploitant cette technique est décri~ dans le brevet U.S.
3,767,747 d~livr~ le 23 octobre 1973 au ncm de OWENS TTTINOIS GLASS C~.
Cet appareillage est constitué de deux unites de moula~e comportant chacune un moule de préforme et un moule de soufflage final disposées de part et d'autre d'une installation d'extrusion debitant une paraison tubulaire.
Chaque unité se déplace alternativement de façon à présenter son moule de préforme sous la tête d'extrusion puis sous des tuyères de soufflage égale~ent disposées de part et d'autre de l'installation d'extrusion.
Toutefois, compte tenu du mouvement séquencé des unités de moulage, du nombre forcément limité des moules et de la nécessité de maintenir chaque preforme dansson moule de préforme durant un temps suffisant pour permettre son conditionnement thermique, ce type d'appareillage ne permet d'atteindre que des cadences de production faibles.
La Demanderesse a maintenant mis au point un appareillage pour la production en continu de corps creux orientés en matière thermoplsstique à
partir de préformes moulées par soufflage qui permet des cadences de production extrêmement élevées.
L'appareillage conforme à la présente invention comprend un dispositif pour la production d'une paraison tubulaire continue à partir d'une matière thermoplastique, une machine de soufflage de preformes qui est alimentée par la paraison tubulaire continue et dont les moules alignés bout à bout de façon jointive sur un premier support rotatif permettent la production de préformes séparées dont le col est moulé dans sa forme définitive, un dispositif d'éba-vurage du col des préformes, un dispositif de conditionnement thermique 10668~;~
amenant les preformes a leur temperature optimale d'orientation, une machine de soufflage final comportant une pluralite de moules montes sur un second support rotatif e~ un dispositif de transfert amenant les preformes de la machine de soufflage des preformes a la machine de soufflage final en les S faisant passer a travers le dispositif d'ebavurage et le dispositif de condi-tionnement thermique dans lequel le dispositif de transfert des preformes est constitué par une châîne sans fin pourvue de supports agences-de fa~on a supporter les préformes au-dessous de leur col déja mis en forme.
Les préformes qui sont transportées par la chaîne sans fin ont une for~e générale cylindrique. L~ur partie de fond peut avoir n'importe quelle configu-ration. Elle peut par exemple se terminer par une arête comme dans un tube de pâte dentifrice ou encore être hémisphérique comme dans les tubes a essai utilisés dans les laboratoires de chimie. Leur partie de col épouse deja la forme définitive du col du corps creux définitif. Leur partie centrale est sensiblement cylindrique.
Les supports comprennent des logements disposés verticalement, ouverts au moins a leur partie superieure, qui ont eux aussi une forme genérale cylin-` drique et, de préference, un diametre légèrement supérieur à celui de la partie centrale des préformes de façon à enserrer celles-ci de manière lâche pour ne pas les endommager. De préférence, ces logements n'ont pas de fond afin de ne pas endommager les parties de fond des préformes. Dans ce cas, les - préformes doivent être pourvues dans leur partie de col ~'un renflement annu-laire. Pareil renflement n'est pas gênant sur les préformes puisqu'il doit de toute façon être ménagé sur les corps creux définitifs afin de permettre leur boucha8e.
Un mode de réalisation particulierement avantageux des supports consiste à
lesformer au yen de deux mâchoires qui peuvent s'écarter l'une par rapport à
llautre et qui sont dessinées de manière à former entre elles, en position fermée, un logement cylindrique sans fond. Les machoires sont écartées pour ~0 faciliter le dépôt des préformes dans les supports et leur reprise nécessaire leur transfert ~ la machine de soufflage final. Elles enserrent la partie centrale des préformes. Leur hauteur n~est pas critique.
Les supports sont fixés à intervalles réguliers sur une cha;ne sans fin.
La chaine sans fin, de préférence à tourillons verticaux, peut être facilement supportée, entraînee et guidée au yen de rouesdentées. De plus, elle permet de positionner les supports correctement par rapport aux divers dispositifs et machines. Toutefois, on peut utiliser également tout autre moyen de transfert capable d'assurer les mêmes fonctions que la chaîne sans fin tel que par exemple une courroie crantee.
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Il est bien évident qu'il est souhaitable que les intervalles entre les supports et la vieesse de défilement de la chaîne sans fin soient choisis de façon que toutes les préformes pui6sent être transférées de la machine de souf-flage des préformes à la machine de soufflage final, chaque support de la cha;ne en contenant une entre les deux machines. Il faut donc que les deux machines de soufflage et la chaine sans fin soient capables de fonctionner au même débit.
Les préformes sont déchargées de la machine de soufflage des préformes à
intervalles de temps réguliers. Il convient que, chaque fois qu'une préforme ~e présente, un support soit prêt à la recevoir. Il faut donc que la décharge des préformes et le passage des ~upports soient parfaitement synchronisés.
Pour assurer ce synchronisme, il faut bien entendu choisir correctement la géom~trie des differents elements.
D'autre part, la prise des preformes par les supports doit être réalisable pour des vitesses de rotation différentes du support rotatif de la machine de soufflage des préformes. Ce résultat peut être avantageusement atteint en entrainant la cha;ne sans fin par le même moteur qui fait tourner le support rotatif de la machine de soufflage de préformes.
De cette façon on est assuré que la vitesse de progression linéaire de la cha;ne sans fin varie toujours proportionnellement à la vitesse de rotation de la machine de soufflage de p~formes et la cha;ne sans fin peut, en conséquence, accomplir correctement sa fonction à l'endroit de cette machine quelle que soit `~ la vitesse de rotation de cette machine.
Bien entendu, il convient en outre que la machine de soufflage final soit con~ue de façon telle qu'elle reprenne et souffle les preformes successives transportées par la chaine sans fin.
L'alimentation correcte de la machine de soufflage final pour la chaîne sans fin entraine qu'il y aie synchronisme entre les pas~ages des supports de la cha;ne sans fin à l'endroit de cette alimentation et les passages des moyens de prélèvement des préformes pour les introduire dans la machine de soufflage final.
Ce résultat pourrait être atteint en assurant l'entra;nement de la machine de soufflage final par l'intermédiaire de la cha;ne sans fin. Toutefois, l'inertie très élevee de la machine de soufflage final imposerait le recours à
une cha;ne sans fin surdimensionnée. La Demanderesse prefère donc satisfaire cette condit~n en entraînant la machine de soufflage final par le même moteur que celui entra;nant la machine de soufflage de préformes et ce par l'inter-médiaire de transmissions appropriées.
Suivant une variante préferentielle de réalisation leR deux supports rota-4 ~0668~;4 tifs des machines de soufflage 80nt donc entraîné8 par un moteur unique et cemoteur entraîne également la chaîne 6ans fin de tra~8fert de8 préformes. En opérant de cette façon on peut assurer un fonctionnement d'en8emble correct de l'appareillage et son débit peut être modifié en effectuant un 8eul réglage à savoir celui du moteur unique d'entraînement.
Suivsnt le mode de réalisation préférentiel de cette variante, la chaîne sans fin est équipée de tendeurs et elle est entraînee indirectement et doublement par l'intermediaire de chacune des deux machines de soufflage.
La Demanderesse a en effet constate que si la chalne sans fin de transfert est entraînee directement par le moteur ou par l'intermediaire d'une seule machine desoufflage, le synchronisme entre la chaîne ~ans fin à l'endroit des machine8 qui ne participent pas à son entraînement n'est pas toujours bien a8sure. De fait, elle a observe qu'il se produit alors périodiquement de légères fluctuations dan8 le passage des supports de la chaîne à l'endroit des ]5 machines de soufflage. Ces décalages sont dus notamment aux jeux pouvant exister entre les différents élements mobiles de l'appareillage et au cycle thermique subi par la chaîne sans fin qui traverse un dispositif de condition-- nement thermique en même temps que les préformes.
En procedant de la façon proposee, le contrôle du positionnement des :~ 20 supports est assuré à l'endroit de chacune des deux machines de soufflage. Les legères variations temporaires de vitesse de la chaîne sans fin au voisinage - des deux machines de soufflage sont rattrapees et compen8ees par un deplacement automatique des tendeurs. Ceci evite tout risque de bris de la chaîne. On peut, en outre, prevoir des contacts arrêtant automatiquement le moteur lorsqu'un des tendeurs depasse un déplacement autorise.
De préférence, les tendeurs sont au nombre de deux et sont disposes sur chacun des tronçons de chaîne sans fin compris entre les deux entraînements de la chalne.
Dans la machine de soufflage des préformes, il importe que les moules successifs placés bout ~ bout soient aussi jointifs que possible du fait que celle-ci est alimentée par une paraison tubulaire continue et que, par conse-quent, tcut espace separant deux moules successifs entraîne une perte de matière.
Par contre, dans la machine de soufflage final Ies moules peuvent être ecartes les uns des autres puisque chacun de ceux-ci est destine à recevoir une preforme indépendante.
L'appareillage conforme à l'invention est par ailleurs explicite plus en detail dans la description qui va suivre de sa variante de realisation pratique preferentielle. Il est toutefois bien entendu que cette des~ription n'est ~066864 nul ~ement limitativ~.
Dans cette description, on se ref~re au~ figures des dessins annexes '` tans lesquelles :
- la figure ] est une vue schematique en plan d'un appareillage conforme à
S llinvention - la figure 2 est une vue sché~atique et en perspective faisant apparaître le système d'entraînement de l~appareillage - la figure 3 est une vue en coupe partielle d'un demi-moule fixe de préforme ntrant le dispositif de commande de l'aiguille creuse de soufflage - les figures 4 et 5 sont des vues en élévation et en plan d'une portion de la châîne sans fin de transfert des préformes montra~t un des supports équipant cette chaine - la figure 6 est une vue en coupe partielle d'un demi-moule fixe de préforme ntran~ une variante de réalisation de l~ejec~ion.
Ainsi qu'il apparaît sur la figure 1, l~appareillage conforme à l'inven-tion comporte un dispositif I pour la production d'une paraison tubulaire continue, un premier support rotatif 2, a axe de rotation horizontal, supportant des ules jointifs de préformes disposés bout à bout de facon à
recevoir la paraison tubulaire continue, un dispositif de dé ulage 3 assurant l'extraction des préformes successives de leur ule et leur introduction dans les mâchoires articulées des supports successifs ntes sur une chalne sans - fin de transfert 4. La chaîne sans fin 4 assure la progression des préformes successives au travers d'un dispositif d'ébavurage de leur col 5 et au travers dtune enceinte de conditionnement thermique 6. La chaîne sans fin 4 assure e~suite la presentation correcte des préformes ébavurées et conditionnées thermiquement en vue de leur introduction dans des ules de soufflage final disposés sur un seccnd'support rotatif 7 à axe de rotation vertical.
Ainsi qu'il sera décrit plus loin, l~appareillage peut être complété par un dispositif de réfrigération 8 des préformes prévu entre le di6positif d'ébavurage 5 et l'enceinte de conditionnement thermique et par un four de recuit 9 faisant suite au dispositif te soufflage final 7 et destine à
recevoir les corps creux orientés extraits de ce dernier.
La châîne sans fin 4 e~t entraînée doublement au niveau du dispositif de de ulage 3 ou du dispositif d'ebavurage 5 et au niveau du dispositif 10 de transfert des preformes dans les moules de 60ufflage final. La chaîne san6 fin 4 est enfin equipee de deux tendeurs 11 et 12 disposes sur chacun des tronçons de chaîne sans fin compris entre les deux entraînements de la chaîne.
Ainsi qu'il apparaît plus clairement sur la figure 2, l'entraînement mecanique des diverses parties mobiles de l'appareillage est realise par l'intermediaire d'un arbre rotatif 13 qui est mLR en rotation par un groupe motovariateur 14 constituant la seule source d'énergie a~surant l'entraînement de tout l'appareillage.
Ainsi, le premier support rotatif 2, représente schématiquement par ~a couronne dentée d'entraînement 15, est attaqué directement par un pignon denté 16, calé sur l'arbre rotatif 13 et engrené dans la couronne dentée 15.
Une roue dentée 17, également calée sur l'arbre 13, entraîne, via la cha;ne 13 et le renvoi d'angle 19, le dispositif 3 assurant 1e transfert des préformes moulees ~ur la chaîne de transfert 4.
Une autre roue dentée 20 calée sur l'arbre 13 entraîne, via la chaîne 21 et le renvoi d'angle 22, le di~positif d'ébavurage des cols des préformes 5.
Enfin, une dernière roue dentée 23 calée sur l'arbre 13 entraîne, via la chaîne 24 et la roue dentee 25, un arbre intermédiaire à cardan 26. Cet arbre 26, via le renvoi d'angle 27, assure, d'une part, l'entraînement de la couronne ~ 15 dentée 28 solidaire du second support rotatif 7, via les roues dentées 29, 30, - 31 et la chaîne 32 et, d'autre part, un premier entraînement de la chaîne de transfert 4, via l'arbre 33, les roues dentées 34 et 35, la chaîne 36 et la roue dentée 37 en prise sur la chaîne 4.
La châîne de transfert 4 est egalement entraînee à l'endroit de l'unite - ;
de soufflage des préformes. Cet entraînement peut être assuré soit par le dispositif dlébavurage 5, soit par le dispositif 3 de transfert des préformes soit encore par ces deux dispositifs.
Le parcours 8UiVi par 18 chaîne de transfert 4 est imposé par des roues dentees folles 38 et teux tendeurs 11 et 12 sont pré ws sur chaque segment de chaîne sans fin compris entre les deux entra;nements de la chaîne de transfert 4.
La position des tendeurs n'est pas critique pour autant que chacun d'eux ~- se trouve sur un des segments de la chaîne san6 fin 4 compris entre les entraî-nements. Ainsi, sur la figure 1, les tendeurs 11 et 12 occupent des positions ; 30 différentes.
Des fleches indiquent sur la figure le sens te rotation ou de déplacement de tous les organes d'entrâînement.
Il apparaît donc clairement que tous les organes en mouvement de l'appa-reillage sont entraînés par le moteur unique 14 par l'intermédiaire de l'arbre 13 ce qui permet d'assurer un synchronisme parfait en cours de fonctionnement.
En outre, la chaîne de transfert 4 est entra;née en deux points situés aux endroits où celle-ci reçoit les préformes moulées et ou elle c~de ces préformes a la machine de soufflage final et cette chaîne est, des lors, parfaitement synchronisée en ses points de coneact avec les autres organes de ` 1066864 l'appareillsge, nonobstant un allongement éventuel de la chaîne.
Dans les figure~ I et 2, les détails de reali~ation pratique de chaque élément constieutif de llappareillage ont été volontairement omis par soucis de clarté. Les tétails sont e~plicités ci-après.
Le dispositif d'extruiion 1 de la paraison tubulaire continue ~chématisé
sur la figure I ne présente aucune particularité propre par rapport aux dispo-sitifs classiques connus. Il convient toutefois de choisir une extrudeuse ayant une productivité compatible avec la haute capacité de production de l'appareillage de production de corps creux orientés qu'elle doit alimenter.
En outre, le dispositif d'extrusion peut être equipe d'un système de programr mation de l'epai~seur de paroi de la paraison tubulaire continue produite.
Le premier support rotatif 2 est ainsi qu'il a ete dit, equipe de mDules jointifs disposés bout à bout dont la cavité interne reproduit la forme de la preforme desiree.
Suivant la variante preferentielle illustree, ce support, entraîné par la couronne 15, tourne à vitesse constante autour d'un axe horizontal et presente successivement les differents moules montés sur sa peripherie, au droit de la paraison tubulaire extrudee en continu et tangentiellement à ce support rotatif.
La machine de soufflage des préformes peut être de même conception géné-rale que la machine rotative de soufflage de corps creux décrite dans le brevet canadien 879,786 delivré le 31 août 1971 sauf que chaque moule ne produit qu'une ~eule préforme et non deux préformes soudees par le col.
Le support rotatif 2 se compose alors d'une serie de bras equidistants disposes radialement dans un plan perpendiculaire à un arbre rotatif, l'extré-mité de chacun de ces bras étant pourvue d'un ensemble de moulage constitué, de preférence, dlun demi-moule fixe solidaire du bras et d'un demi- ule mobile articulé par une charnière sur le demi-moule fixe. Des commandes par cames sont prévues pour fermer les moules successifs au moment où leur rotation les amène au droit de la paraison tubulaire continue débitee par le dispositif d'extru8ion, pour verrouiller les moules eo position fermee, pour contrôler le moulage par soufflage des portions de paraison enfermees dans ces moules, pour deverrouiller les moules avant leur ouverture et pour ouvrir les moules déverrouilles sfin de permettre l'extraction des preformes moulees.
De preference, l'empreinte de chaque moule reproduit la forme d'une preforme presentant un faux goulot ferme et un fond hemisphérique ainsi qu'il est décrit dans le brevet franc,ais no 74.09 380 délivre le 6 decembre 1976 et illustré par la figure 1 de ce brevet.
~, Des di8positifs d'ebavurage du fond des preformes tels que décrits dans cette même demande de brevet françai8 peuvent être avantageusement disposés entre les moules jointifs equipant le support rotatif et être commandés par des cames de fa~on a permettre la production directe de préformes aéparées dont le fond hemispherique est parfaitement ebavuré.
L'empreinte de chaque moule peut aussi correspondre avantageusement a la forme des préformes décrites dans le brevet français no 74.05 461 delivre le 15 novembre 1976 et plus specialement aux figures ~: à S de ce brevet. L'ebavurage du fond de ces preformes ne pose aucun problèm~ puisqu'il se presente fiOUS la forme d'une arête droite.
Le diamètre de l'empreinte des moules et partant celui des preformes produites n'est que légèrement superieur au diamètre de la paraison tubulaire de depart afin de maintenir l'etirage radial de cette paraison tubulaire durant le moulage de la préforme à une valeur inférieure à 20 %. Il convient, en effet, ~ ce stade de limiter l'étirage de la paraison puisque celui-ci, co~pte tenu de la température relativement élevée de sa matière thermoplastique constitutive, ne génère aucune orientation moléculaire.
La mise en forme de la préforme est, de préférenc.e, réalis~e par soufflage au moyen d'une aiguille creuse, raccordée à une source de fluide sous pression, qui perce la paraison tubulaire en un point situé au-delà du col moule désire ; c'est-à-dire dans une portion de paraison appelee à former un faux goulot ferme qui est elimine ulterieurement.
L'aiguille creuse de soufflage est de preférence montée sur un bloc de commande mobile dispose lateralement par rapport au demi-moule fixe, les depla-cements de ce bloc etant contrôlés par la rotation du support mobile supportantles moules et par des cames.
Une variante de réalisation préférentielle de ce dispositif est repre-~i sentee à la figure 3.
Ainsi qulil apparaît sur cette figure, le demi-moule fixe 39 dont l'empreinte 40 reproduit la forme d'une préforme à fond hémisphérique est pourvu d'un diapositif de soufflage constitué notamment par une aiguille creuse mobile 4] présentant une embase conique 42. Cette siguille 41 est insérée dans un logement prévu dans le bloc de commande 43 et dont le fond présente une partie conique correspondant à l'embase conique 42 de l'aiguille. L'aiguille 41 est mainteDue dans le fond du logement par l'intermédiaire d'une vis de serrage 44. L'extrémité de cette vis est pourvue d'un canal central situé
dans le prolongement du canal central de l'aiguille et raccordé aux parois de la vis par des canaux radiaux 45. En outre, l'extrémité de la vis de serrage 44 présente un diamètre tel qu'un espace annulaire ou chambre 46 subsiste entre le pourtour du logement du bloc de commande 43 et le pourtour de l'extre-mité de la Vi8 de serrage 44. Un canal 47 prevu dans le bloc de commande 43 debouche dans l'espace annulaire 46. Ce canal 47 est raccorde a une source de fluide sous pression via une valve de co ande, non representee. Le bloc de S commande 43 est monté sur un support 40 solidaire de la paroi laterale du demi- ule fixe 39 de façon à pouvoir coulisser dans ce support. Le depla-cement du bloc de commande 43 sur ce support et suivant une direction perpendi-culaire à l'axe du demi- ule fixe 39 est provoque dans les deux sens par le pivotement d'un levier de commande monté sur un support 49 solidaire du demi-moule fixe 39. Un des bras 50 du levier équipé d'un galet fou 5I peut être déplacé par exemple sous l'action de cames fixes, non représentées, lors de la rotation du support rotatif supportant les moules de préformes tandis que l'autre bras 52 agit sur la position du bloc de commande 43 sur son support 48.
Ainsi qu'il apparaît egalement sur la figure, l'aiguille est disposee de façon - 15 à penetrer dans l'empreinte 40 dans la zone 53 delimitant la formation d'un faux goulot fermé sur la preforme moulee. Le système de montage de l'aiguille permet en cas de necessite un remplacement rapide de l'aiguille de soufflage puisqu'il suffit de devisser la vis de serrage 44 pour extraire l'aiguille de : son logement dans le bloc de commande 43. Le placement de la nouvelle aiguille s'obtient simplement en introduisant l'aiguille par sa pointe dans le logement et en remettant en place la vis de serrage 44. La presence de la chambre 46 et des canaux radiaux 45 exclut toute necessite d'un positionnement particulier de l'aiguille 41 dans son logement.
Cette particularite miseà part, la conception et le fonctionnement du dispositif pour le moulage par soufflage des preformes sont pratiquement iden-tiques à ceux decrits dans le brevet belge n 723 419 precite et il n'est donc pas necessaire de les décrire plus amplement.
Le demoulage et ltextraction des préformes moulées, lors de l~ouverture des moules de préformes, sont de préférence réalisés au moyen d'un dispositif de demoulsge tel que decrit dans le brevet canadien no 948,365, délivré
le 4 juin 1974. Toutefois, les preformes extraites grâce à la collsbo-ration entre les ejecteurs des ~oules de preformes et les dispositifs de prehension disposes sur les bras equipant le dispositif de demoulage ne sont pas deposees sur un transporteur comme décrit dans le brevet belge 772 264 mais simplement transferees dans les supports à mâchoires articulees disposes sur la cha;ne sans fin de transfert 4. Ce transfert ne pose aucun problème particulier de synchronisme puisque la cha;ne sans fin 4 est entra;nee au voisinage du dispositif de de ulage 3, lui-même entra;ne par le plateau rotatif de la machine de soufflage des preformes. Ceci garantit un synchro-:.:
" 1066864 nisme par~ait des uvements des organes de prehension du dispositif de deu-lage avec ceu~ des supports a mâchoires articulees montes sur la châîne salls fin 4.
- De préférence, le dimensionnement du dispositif de demoulage, l'espacement S de~ supports sur la châîne sans fin et la demultiplication de la transm ssion entre le dispositif de de~oulage et la chaîne sans fin sont choisis de maniere que les préformes soient animée~ de la même vite~se lineaire au ment exact où elles quittent le dispositif de déulage et au moment où elles sont emportées par la chaîne sans fin. Ceci confère à l'appareillage un fonction-nement totalement dépourvu d'à-coups.
Les figures 4 et 5 des dessins annexes illustrent un segment de la chaîne sans fin pourvue d'un support à mâchoires articulees.
Ainsi qu'il apparaît sur ces figures, le support à mâchoires articulees 54 est nté sur une plaquette 55 fixee sur les maillo~s de la chaîne sans fin 4.
Ce support comporte deux mâchoires 56 et 57 biles articulees sur des pivots 58 et 59 fixes sur la plaquette 55. Un ressort 60 tend à maintenir les mâchoires en position fermee. I~ne des mâchoires 56 est pourvue d'un bras de levier 61 equipe d'un galet fou de commande 62. En outre, deux roues dentees 63 et 64 engrenees entre elles sont fixées l'une sur chaque mâchoire au niveau des pivots.
L'ouverture tes mâchoires articulées est commandée par la rencontre entre le galet de commande 62 et une came profilee fixe, non representee, disposee - sur sa trajectoire. Cette came provoque le pivotement de la mâchoire 56 sous - l'action du bras de levier 61 et ce pivotement~ par l'intermediaire des roues 25 dentées 63 et 64, provoque simultanément le pivotement en sens contraire de l'autre mâchoire 57. La came est disposée de façon telle par exe~ple que les mâchoires se présentent en position ouverte au moment de la saisie d'une préforme extraite de la machine de soufflage de préforme par le dispositif de démoulage et qu'elle provoque une fermeture brusque des mâchoires sous l'action du ressort 60 au ment où la préforme est libérée par le dispositif de démou-lage.
Les préformes sont saisies par les bras du dispositif de démoulage juste en-dessous du col. Lorsqu'elles sont lâchées par ces bras elles tombent par gravité dans le logemen~ formé par les mâchoires de leur support préalablement refermees. Elles ~ont retenues par le renflement annulaire que présente leur partie de col.
Lors de l'ouverture des moules de préformes, il convient que les préformes moulées restent toujours accrochées dans le demi-ule fixe pour pouvoir être prises en charge par le dispositlf de démoulage. La ~ema~deresse a trouve que cette condition pouvait être facilement remplie d'une façon sûre en maintenant l'aiguille de souffla~e 41 enfoncée dans l'empreinte 40 du demi-moule fixe jusqu'au moment où le moule est partiellement ouvert. De cette façon, en effet l'aiguille retient la preforme dans le demi-moule fixe.
Ce resultat est par exemple atteint en disposant la came commandant le retrait de l'aiguille 4] de fa~on telle que celle-ci n'agisse sur le levier 50 qu'après ouverture partielle du moule correspondant. Il convient évidemment dans ce cas d'interrompre le soufflage avant l'ouverture du moule.
Cette condition peut également être remplie au moyen des ejecteurs des moules ainsi qulil a éte decrit dans le brevet belge 723 419 dejà cite. Dans ce cas, l'éjecteur, en position de repos se trouve en retrait dans son logement par rapport au niveau du fond de l'empreinte.
Une autre technique faisant également intervenir les ejecteurs est illus-trée par la figure 6 des dessins annexés.
Ainsi qu'il apparaît sur cette figure, l'éjecteur 65, représenté en posi-tion de repos, affleure au niveau du fond de l'empreinte 40 du demi-moule fixe 39 et présente dans la partie supérieure une découpe en demi-queue d'aronde.
De cette façon, lors du soufflage de la préforme 66 une partie de la matière thermoplastique pénètre dans la cavité 67 déterminée par cette découpe et, lors de l'ouverture subséquente du moule, la préforme reste accrochée dans le demi-moule fixe 39. L'extraction de la préforme 66 ne pose aucun problème car dès que l'éjecteur a introduit le col de la préforme dans une pince équipant le dispositif de démoulage, le bras supportant cette pince assure le déga-gement de la préforme de l'encoche de l'éjecteur.
Les préformes démoulées et transférées dans les supports à mâchoires articulées 54 disposés sur la chaîne sans fin de transfert 4 sont ensuite entraînées au travers d'un dispositif d'ébavurage qui assure la découpe de leur faux goulot.
Cette opération peut avantageusement être réalisée au moyen d'un dispo-sitif d'ébavurage basé sur le principe décrit dans le brevet belge 673 913 délivré le 17 décembre 1965.
Dans un tel dispositif la bavure ou faux goulot est découpée par un couteau fixe tandis que l'on impose aux préformes un mouvement de translation le long du couteau et un mouvement simultané de rotation autour de leur axe - 35 longitudinal.
Le mouvement de translation peut être obtenu grâce à un plateau rotatif équipé de galets fous de profils appropriés et correspondant au profil du faux goulot. Ces préformes sont alors maintenues au niveau de leur col, déplacées à travers le dispositif d'éba w rage et mises en rotation sur r ~' ;'~R
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elles-mêmes entre deux galets fous et un guide fixe de géometrie appropriée.
Le plateau peut être mis en rotation par la chaîne sans fin 4 elle-même et ce à une vitesse telle que la vite~se de tran~lation des preforme6 soit exactement égale à la vmtesse te progression lineaire de cette chaîne. Suivant une autre variante, ce plateau peut être entra;né directement par le moteur actionnant les deux machines de soufflage. Dan~ ce cas, le plateau peut entraîner la cha~^ne sans fin de transfert à la vitesse compatible avec la vitesse de rotation des machines de soufflage. Cet entraînement peut compléter ou se substituer a l'entrâînement prevu au niveau du dispositif de demoulage, ce dernier pouvant être dans ce cas decouple de la chaîne sans fin.
Il en r~sulte donc que l'entra;nement de la cha;ne sans fin à l'endroit de 1A première machine de soufflage peut être realise soit par l'intermediaire du dispositif de de ulage soit par l'intermediaire du dispositif d'ebavurage soit encore par tout autre intermediaire couple au moteur entraînant les deux machines de soufflage.
Le plateau rotatif est, de preférence, pour w de galets fous profilés de façon à s'adapter au profil des faux goulots des preformes et le guide fixe est egalement profile de la même façon afin d'obtenir un positionnement correct des preformes lors de la decoupe de la bavure.
Les préformes peuvent être maintenues dans leurs supports pendant leur passage dans le dispositif d'ebavurage. Elles peuvent aussi être legèrement soulev~es lors de ce passage et ne plus reposer sur le renflement annulaire de leur partie de col.
Dans ce cas, afin de ne pas entraver le mouvement de rotation imposé aux préformes durant leur ébavurage, il convient évidemment que celles-ci ne ~oient pas maintenues fermement tans les supports à mâchoires articulées de la chaîne sans fin de transfert 4 au moins durant leur passage au trflvers du dispositif d'ébavurage. ~ cet effet, les mschoires articulées sont réalisees de préférence de façon telle qu'en poaition de fermeture elles n'entourent que lâchement le corps des préformes celles-ci étant alors suspendues dans les mâchoires et retenues par leur col moulé. Pour faciliter la rotation des préformes, on peut prevoir une came fixe profilée de facon à provoquer l'ouverture des mâchoires articulées au moment où les préformes pénètrent dans le dispositif d'ébavurage et à provoquer la fermeture sur les préformes au moment où celles-ci quittent le dispositif d'ébavurage. Dans ce dernier cas, les galets de retenues prévus sur le plateau rotatif et le guide fixe circu-laire doivent être profilés, de façon a tenir les préformes non seulement par le faux goulot mai8 aussi au niveau de leur col durant l'ébavurage de façon telle que les préformes restent retenues entre ces éléments même après découpe ~066864 compl~te du faux goulot et puissent ain~i être reprises par les supports à
mâchoire8 articulée8 au sortir du dispositif d'éba w rage. Cette modification n'est toutefois pa8 nécessaire si la came est profilée de façon à refermer les mâchoires des support8 à l'instant précis où la découpe de la bavure de col est accomplie.
Lors de leur moulage par soufflage dans les ules équipant la première machine de soufflage, les préformes moulees sont evidemment refroidies, par exemple par une circulation d'un fluite refrigerant dans les parois des moules, -afin de permettre leur de ulage sans rigque de deformation. En outre, du fait que ces preformes doivent subir ulterieurement un traitement d'orientatio~
~^ il convient de regler la réfrigeration, lor~ du moulage des preformes, de façon telle que les preformes de ulees presentent une temperature moyenne de paroi comprise dans la zone de temperature convenant pour leur orientation subséque~te. De fait, la paroi externe de la préforme, qui est en sontact durant le ulage avec la paroi de l'empreinte du moule, est refroidie de façon plus importante que la paroi interne.
Ainsi par exemple si le fluide de réfrigeration est de l'eau à tempera-ture ambiante, la paroi externe de la préforme se trouve lors du démoulage à
une température voisine de 30 C alors que sa paroi interne reste à une tempé-~0 rature proche de la température d'extrusion. Il en résulte donc que lapréforme au ment de son dé ulage présente dans son epaisseur un gradient de temperatures pouYant aller de la temperature ambiante (paroi externe) à la température d'extrusion (paroi interne).
Durant le transfert subséquent des preformes, ce gradient tend à sa resorber progressivement et la paroi des preformes presente finalement une température yenne constante ou pratiquement constante dans toute son épais-seur.
Il convient évidemment pour chaque matière thermoplastique mise en oeuvre de regler la réfrigération des ules des préformes de fa~on telle que cette température moyenne finale soit compatible avec le traitement d'orientation subséquent.
Toutefois, compte tenu de la haute cadence de production des préformes, il peut arriver, notamment lorsqu'on opère avec des paraisons tubulaires relativement épaisses, que la réfrigération des moules se révele insuffisante pour que les préformes puissent finalement être ~ une température yenne suffisamment basse que pour permettre une orientation subséquente efficace.
Afin d'accroltre l'efficacite de la refrigeration, durant le moulage de telles preformes, on peut eventuellement, en fin de soufflage, prevoir un balayage interne des preformes par un fluide tre~ froid tel que de l'azote liquide détendu i~jecte par l'aiguille creu6e.
Toutefois, cette technique se revèle peu efficace compte tenu du faible volume de la préforme. En outre, en opérant de cette façon, la réfrigération interne est confinée danA la zone du faux goulot et le décolletage ~ubséquent risque d'~tre rendu plus aléatoire.
Pour parfaire la refrigeration des préformes en cas de nécessité, la Demanteresse a trouve, et c'est là un des aspects de son invention, qu'il était préferable de recourir a un balayage interne des préforme8 par un fluide froid après elimination des faux goulots.
Ce resultat peut être atteint en inserant dsns les préformes décollet~es des tuyères raccordées ~ une source de fluide très froid tel que de l'azote liquide tétendu. ~n jouant sur la vitesse d'introduction et/ou de retrait des tuyères et sur la distance d'enfoncement, il est en outre posaible d'établir un gradient de température~ suivant l'axe des pr~for~es qui peut dans certains cas se révéler benéfique.
Cette opération subséquente te réfrigération peut ~vsntageusement être effectuee sur un carrousel circulaire, tel que sch~matise en 8 sur la figure 1, entrâîné par 1~ chaîne de transfert des préformes ou par le même moteur que les machines de soufflage. Dans ce cas, le mouvement des tuyères de r8frigé-ration ntées sur le csrrou3el peut être commandé psr des c&mes fixes.
Dsns le cas où on le désire, on peut également prévoir une réfrigeration te la paroi externe psr ~oufflage d'un fluite froid.
Apr~ avoir tr~vers8 le ti~positif d~ébavurage et éventuallemene le tispositif de r8frigération par balayage interne, les pr8formes supportées par la ch~;ne sans fin de transfert 4 traversant une enceinte te contitionnement thermique 6 msintenue ~ la température choisie pour effectuer le sou~flage final ou à une température légarement inférieure ou 18gèrement ~up~rieure ~
cette valeur. De fait, la temp~rature t'encointe 6st r~gl~c Qxp~ri~entalement te façon telle que le~ préformes quitt~nt CsttQ enco~nte ~e trouvant à la temp8rsture opt~male en vue te l'orientation et que leur temp~rsture soit pratiquement $tentique en tout point de leur 6paisseur.
Au sortir te ce four, les pr8formes sont introtuites dans les moules te soufflage final montés sur le secont support rotatif et dont l'agencement est quelconque.
Ce dernier support tourne de préference autour d'un axe vertical et supporte des unités te moulage constituéee de deux demi-moules séparables axialement, ces unités de moulage ne tevant pas nécessairement être jointives.
Le transfert des prétormes dans les ules de soufflage est, de préférence, réalisé au moyPn de tuyères te soufflage solidaires du support rotatif qui s~isissent les préforme~ par leur col moulé au moment de I'ouver-ture de leur support a machoires articulées, con~andée par une came fixe pr~ilée et les introduisent verticalement danR le6 moules de soufflage final .¢ succeYsifs defilant sou8 la cha;ne sans fin de tran8fert, ce~ mouvements pouvant être par exemple contrôlés par des cames fixe8.
Ainsi qu'il a été die, le parfait synchronisme de ce tran8fert est assuré
par le fait que, d'une part, le support rotatif de la machine de soufflage final est entraîné par le même teur que le support rotati~ de la machine de soufflage de préformes et que, d'autre part, la chalne sans fin de transfert est entraînée à l'endroit de la machine de soufflage final par un dispositif d'entraînement couplé à cette machine.
Pour la machine de soufflage final également, il est souhaitable, pour que le fonctionnement de l'appareillage soit sans à-coup, que la géometrie et la vite8se de rotation goient choisies de manière telle que la vitesse linéaire des tuyères soit égale à celle de la chaîne sans fin.
Après fermeture de chaque ule te soufflage final, la tuyère de soufflage associée assure la mise en forme finale par soufflage de la préforme condi-tionnée.
De préférence, les préformes présentent une longueur inférieure à celle des corps creux orientés désirés, le rapport entre la longueur du corps creux final et la longueur de la préforme pouvant varier entre I et 5. De cette facon, les préformes sont étirées à la fois axialement et radialement durant le soufflage ce qui leur confère une orientation biaxiale et partant, d'excel-lentes propriétés mecaniques.
Les tuyères de soufflage peuvent avantageusement être équipees d'un piston central mobile qui assure le centrage correct des fonds des preformes durant le soufflage final.
Après soufflage et refrigeration, les corps creux orientes sont extraits lors de l'ouverture du moule de soufflage et tombent par gravite.
Selon une variante preferentielle, cette operation est facilitee en retirant la tuyère de soufflage au debut de l'ouverture du moule associé, de façon telle que le corps creux moule engage sur la tuyère de soufflage soit retenu par les epaulements supérieurs de son moule et ainsi dégage de la tuyère. Le degagement de la tuyère peut encore être rendu plus sûr en injectant un complément de fluide de soufflage lors du retrait des tuyères et/
ou en imposant un déplacement supplémentaire au piston de centrage équipant les tuyères.
Les corps creux orientes de ules peuvent si on le juge utile être reçus dans un four de recuit après de ulage, ce four etant maintenu à une tempera-1(~668~4 ure inferieure à la temperature de deflexion 80u8 chsrge. La Demanderesse a en effet constate que ce traitement de recuit peut notable~ene am~liorer la resista~ce A la fissuration sous tension des COrp8 creux orie~tes- The present invention relates to an apparatus for the production in continuous hollow body oriented in ther ~ oplastic material allowing achieve very high productivity.
It is known to produce hollow bodies of thermoplastic material having de8 improved mechanical properties by expanding and the final shaping of preforms at an inducing temperature molecular orientation. In general, the preforms are implemented at a temperature below the crystalline melting point of the thermo-material plastic of which they are made.
Many techniques have been developed for production at the industrial scale of oriented hollow bodies in thermoplastic materials.
One of the most attractive techniques consists in making preforms by blowing a portion of tubular parison in a preform mold, bring these preforms to a temperature suitable for their orientation then to introduce them into molds ensuring the final blow molding.
Apparatus using this technique is described in the US patent 3,767,747 delivered on October 23, 1973 at the ncm of OWENS TTTINOIS GLASS C ~.
This apparatus consists of two units of mold ~ e comprising each a preform mold and a final blow mold arranged on the side and on the other side of an extrusion installation delivering a tubular parison.
Each unit moves alternately so as to present its mold of preform under the extrusion head and then under equal blowing nozzles ~ ent arranged on either side of the extrusion installation.
However, given the sequenced movement of the molding units, the necessarily limited number of molds and the need to maintain each preform in its preform mold for a sufficient time to allow its thermal conditioning, this type of equipment only achieves low production rates.
The Applicant has now developed an apparatus for the continuous production of oriented hollow bodies in thermoplastic material from blow molded preforms which allow rates of extremely high production.
The apparatus according to the present invention comprises a device for the production of a continuous tubular parison from a material thermoplastic, a preform blowing machine which is powered by the tubular parison continues and the molds aligned end to end so joined on a first rotary support allow the production of preforms separated, the neck of which is molded into its final shape, a deburring device vurage of the neck of the preforms, a thermal conditioning device 10668 ~; ~
bringing the preforms to their optimal orientation temperature, a machine final blow molding comprising a plurality of molds mounted on a second rotary support e ~ a transfer device bringing the preforms of the machine for blowing preforms to the final blowing machine by S passing through the deburring device and the thermal conditioning device in which the preform transfer device is constituted by an endless chain provided with agencies supports-fa ~ we have support the preforms below their already shaped neck.
The preforms which are transported by the endless chain have a for ~ e general cylindrical. The bottom part can have any configuration ration. It can for example end with an edge like in a tube of toothpaste or be hemispherical as in test tubes used in chemical laboratories. Their neck part already marries the definitive shape of the neck of the definitive hollow body. Their central part is substantially cylindrical.
The supports include housings arranged vertically, open to the less at their upper part, which also have a general cylindrical form `drique and, preferably, a diameter slightly larger than that of the central part of the preforms so as to grip them loosely so as not to damage them. Preferably, these dwellings have no bottom so as not to damage the bottom parts of the preforms. In this case, the - preforms must be provided in their neck portion ~ 'an annular bulge laire. Such a bulge is not annoying on the preforms since it must anyway be formed on the final hollow bodies to allow their boucha8e.
A particularly advantageous embodiment of the supports consists in form them in the yen of two jaws which can deviate one with respect to the other and which are drawn so as to form between them, in position closed, bottomless cylindrical housing. The jaws are pushed aside for ~ 0 facilitate the deposition of the preforms in the supports and their necessary recovery transfer them to the final blowing machine. They enclose the part central preforms. Their height is not critical.
The supports are fixed at regular intervals on an endless chain.
The endless chain, preferably with vertical pins, can be easily supported, driven and guided by toothed wheel yen. In addition, it allows position the supports correctly in relation to the various devices and machines. However, any other means of transfer can also be used.
capable of performing the same functions as the endless chain such as by example a toothed belt.
:.
10t ~ 6869 ~
It is quite obvious that it is desirable that the intervals between the supports and the endless chain running age be chosen from so that all the preforms can be transferred from the blow molding machine setting of the preforms in the final blowing machine, each support of the each containing one between the two machines. So both blowing machines and the endless chain are capable of operating at same flow.
The preforms are unloaded from the preform blowing machine at regular time intervals. Every time a preform ~ e present, a support is ready to receive it. So the discharge preforms and the passage of ~ upports are perfectly synchronized.
To ensure this synchronism, it is of course necessary to correctly choose the geometry of different elements.
On the other hand, the taking of preforms by the supports must be feasible for different rotational speeds of the rotary support of the machine blowing the preforms. This result can be advantageously achieved by driving the endless chain by the same motor which rotates the support rotary of the preform blowing machine.
In this way we can be sure that the linear progression speed of the endless chain always varies in proportion to the rotation speed of the p ~ forms blowing machine and the endless chain can, therefore, perform its function correctly at the location of this machine whatever `~ the rotation speed of this machine.
Of course, the final blowing machine should also be designed in such a way that it picks up and blows the successive preforms carried by the endless chain.
The correct supply of the final blowing machine for the chain endless means that there is synchronism between the steps ~ ages of the supports the endless chain at the place of this feeding and the passage of means for taking preforms to introduce them into the blowing machine final.
This could be achieved by ensuring the machine is driven final blowing through the endless chain; However, the very high inertia of the final blowing machine would require recourse to an oversized endless chain. The Applicant therefore prefers to satisfy this condition ~ n by driving the final blowing machine by the same motor as the one driving the preform blowing machine through appropriate communications medium.
According to a preferred embodiment variant leR two rotatable supports 4 ~ 0668 ~; 4 tifs of blowing machines 80nt therefore driven8 by a single motor and cemotor also drives the chain 6ans end of tra ~ 8fert de8 preforms. In operating in this way we can ensure correct overall operation of the apparatus and its flow rate can be modified by performing a single adjustment namely that of the single drive motor.
The preferred embodiment of this variant follows, the chain endless is equipped with tensioners and it is driven indirectly and doubling through each of the two blowing machines.
The Applicant has indeed noted that if the endless transfer chain is driven directly by the motor or through a single blowing machine, the synchronism between the chain ~ years at the end of the machine8 who do not participate in its training is not always good a8sure. In fact, she observed that it then occurs periodically slight fluctuations in the passage of chain supports at the place of ] 5 blowing machines. These shifts are due in particular to the games that can exist between the different mobile elements of the apparatus and in the cycle thermal endured by the endless chain passing through a conditioner-- thermal action at the same time as the preforms.
By proceeding in the proposed manner, controlling the positioning of the : ~ 20 supports is provided at the location of each of the two blowing machines. The slight temporary variations in speed of the endless chain in the vicinity - two blowing machines are caught up and compensated by a displacement automatic tensioners. This avoids any risk of chain breakage. We may, in addition, provide contacts which automatically stop the motor when one of the tensioners exceeds an authorized movement.
Preferably, the tensioners are two in number and are arranged on each of the endless chain sections between the two drives of the chalne.
In the preform blowing machine, it is important that the molds successive placed end ~ end are as contiguous as possible because this is supplied by a continuous tubular parison and, therefore, quent, tcut space separating two successive molds results in a loss of matter.
On the other hand, in the final blowing machine, the molds can be apart from each other since each of these is intended to receive a independent preform.
The apparatus according to the invention is moreover more explicit in detail in the description which follows of its practical implementation variant preferential. It is however understood that this des ~ ription is not ~ 066864 not at all limiting.
In this description, we refer to re ~ figures of the accompanying drawings '' in which:
- Figure] is a schematic plan view of an apparatus according to Invention - Figure 2 is a sché ~ atic and perspective view showing the switchgear drive system - Figure 3 is a partial sectional view of a fixed preform half-mold Entering the control device for the hollow blowing needle - Figures 4 and 5 are elevational and plan views of a portion of the endless transfer chain for preforms showed one of the supports equipping this chain - Figure 6 is a partial sectional view of a fixed preform half-mold ntran ~ a variant of the ejec ~ ion.
As shown in Figure 1, the apparatus according to the invention-tion includes a device I for the production of a tubular parison continuous, a first rotary support 2, with horizontal axis of rotation, supporting contiguous preforms arranged end to end so as to receive the continuous tubular parison, a decoiling device 3 ensuring the extraction of successive preforms from their ule and their introduction into the articulated jaws of the successive ntes supports on a chalne without - end of transfer 4. The endless chain 4 ensures the progression of the preforms successive through a device for deburring their neck 5 and through dtune thermal conditioning enclosure 6. The endless chain 4 ensures e ~ following the correct presentation of deburred and conditioned preforms thermally with a view to their introduction into final blowing vessels arranged on a rotary seccnd'support 7 with vertical axis of rotation.
As will be described later, the apparatus can be supplemented by a device 8 for cooling the preforms provided between the device deburring 5 and the thermal conditioning enclosure and by a annealing 9 following the final blowing device 7 and intended for receive the oriented hollow bodies extracted from the latter.
The endless chain 4 e ~ t doubly driven at the level of the device deburring 3 or deburring device 5 and at device 10 transfer of the preforms into the final 60ufflage molds. San6 channel end 4 is finally fitted with two tensioners 11 and 12 arranged on each of the endless chain sections between the two chain drives.
As shown more clearly in Figure 2, training mechanics of the various moving parts of the apparatus is carried out by through a rotating shaft 13 which is mLR in rotation by a group motor 14 constituting the only source of energy a ~ safe training of all equipment.
Thus, the first rotary support 2, schematically represents by ~ a drive gear 15, is directly driven by a pinion toothed 16, wedged on the rotary shaft 13 and meshed in the toothed crown 15.
A toothed wheel 17, also wedged on the shaft 13, drives, via the chain; ne 13 and the bevel gear 19, the device 3 ensuring the 1st transfer of molded preforms ~ ur transfer chain 4.
Another toothed wheel 20 wedged on the shaft 13 drives, via the chain 21 and the bevel gear 22, the di ~ positive deburring of the necks of the preforms 5.
Finally, a last toothed wheel 23 wedged on the shaft 13 drives, via the chain 24 and the toothed wheel 25, an intermediate cardan shaft 26. This shaft 26, via the bevel gear 27, on the one hand, drives the crown ~ 15 toothed 28 secured to the second rotary support 7, via the toothed wheels 29, 30, - 31 and chain 32 and, on the other hand, a first drive of the chain transfer 4, via the shaft 33, the gears 34 and 35, the chain 36 and the toothed wheel 37 engaged on the chain 4.
The transfer chain 4 is also driven at the location of the unit -;
preform blowing. This training can be provided either by the deburring device 5, either by device 3 for transferring preforms or again by these two devices.
The 8UiVi route by 18 transfer chain 4 is imposed by wheels mad teeth 38 and tensioners 11 and 12 are pre ws on each segment of endless chain between the two drives; transfer chain drives 4.
The position of the tensioners is not critical as long as each of them ~ - is on one of the segments of the san6 fin chain 4 between the drives nements. Thus, in FIG. 1, the tensioners 11 and 12 occupy positions ; 30 different.
Arrows indicate in the figure the direction of rotation or movement of all drive members.
It is therefore clear that all the moving organs of the apparatus reillage are driven by the single motor 14 through the shaft 13 which ensures perfect synchronism during operation.
In addition, the transfer chain 4 is driven; born at two points located at the places where it receives the molded preforms and or it c ~ of these preforms to the final blowing machine and this chain is therefore perfectly synchronized at its points of contact with the other organs of `1066864 the apparatus, notwithstanding any possible lengthening of the chain.
In Figures ~ I and 2, the details of practical reali ~ ation of each component of the equipment have been intentionally left out of concern of clarity. The details are e ~ plicités below.
The extrusion device 1 of the continuous tubular parison ~ chematized in FIG. 1 does not present any specific feature compared to the provisions known conventional components. However, choose an extruder having a productivity compatible with the high production capacity of the apparatus for producing oriented hollow bodies which it must supply.
In addition, the extrusion device can be equipped with a programming system.
mation of the wall thickness of the continuous tubular parison produced.
The first rotary support 2 is as it has been said, team of mDules buttresses arranged end to end whose internal cavity reproduces the shape of the desired preform.
According to the illustrated preferential variant, this support, driven by the crown 15, rotates at constant speed around a horizontal axis and successively presents the different molds mounted on its periphery, at straight of the tubular parison extruded continuously and tangentially to it rotating support.
The preform blowing machine can be of the same general design rale that the rotary blow molding machine described in the patent Canadian 879,786 issued August 31, 1971 except that each mold does not produces a ~ preformed eule and not two preforms welded by the neck.
The rotary support 2 then consists of a series of equidistant arms arranged radially in a plane perpendicular to a rotating shaft, the end mite of each of these arms being provided with a molding assembly constituted, preferably, a fixed half-mold secured to the arm and a half-ule mobile articulated by a hinge on the fixed half-mold. Orders by cams are provided to close successive molds when their rotation brings them to the right of the continuous tubular parison delivered by the extru8ion device, to lock the molds in closed position, to control the blow molding of the parison portions enclosed in these molds, to unlock the molds before they open and to open the molds unlocked in order to allow the extraction of the molded preforms.
Preferably, the imprint of each mold reproduces the shape of a preform presenting a firm false neck and a hemispherical bottom as well as is described in the French patent, ais no 74.09 380 issues the December 6, 1976 and illustrated by FIG. 1 of this patent.
~, Deburring devices for the bottom of the preforms as described in this same French patent application can advantageously be arranged between the contiguous molds equipping the rotary support and be controlled by cams so that direct production of separate preforms is possible.
hemispherical background is perfectly deburred.
The footprint of each mold can also advantageously correspond to the shape of the preforms described in French patent no 74.05 461 delivered on November 15, 1976 and more specifically to the figures ~: S of this patent. Deburring the bottom of these preforms does not pose no problem ~ since it presents itself as a straight edge.
The diameter of the mold footprint and therefore that of the preforms produced is only slightly greater than the diameter of the tubular parison in order to maintain the radial stretch of this tubular parison during molding the preform to a value less than 20%. It should, in effect, ~ this stage of limiting the stretching of the parison since it, co ~ pte given the relatively high temperature of its thermoplastic material constitutive, does not generate any molecular orientation.
The shaping of the preform is, preferably, made by blowing by means of a hollow needle, connected to a source of pressurized fluid, which pierces the tubular parison at a point located beyond the neck mold desires ; that is to say in a portion of parison called to form a false false neck which is removed later.
The hollow blowing needle is preferably mounted on a block of mobile control laterally positioned in relation to the fixed half-mold, the displacements cements of this block being controlled by the rotation of the mobile support supporting the molds and by cams.
A preferred embodiment variant of this device is shown ~ i feel in Figure 3.
As appears in this figure, the fixed half-mold 39 of which the imprint 40 reproduces the shape of a hemispherical bottom preform is provided with a blowing slide consisting in particular of a hollow needle mobile 4] having a conical base 42. This needle 41 is inserted into a housing provided in the control unit 43 and the bottom of which has a conical part corresponding to the conical base 42 of the needle. Needle 41 is held in the bottom of the housing by means of a screw tightening 44. The end of this screw is provided with a central channel located in the extension of the central channel of the needle and connected to the walls of the screw by radial channels 45. In addition, the end of the tightening screw 44 has a diameter such that an annular space or chamber 46 remains between the periphery of the housing of the control unit 43 and the periphery of the mity of the clamping Vi8 44. A channel 47 provided in the control block 43 opens into the annular space 46. This channel 47 is connected to a source of fluid under pressure via a valve, not shown. The block of S control 43 is mounted on a support 40 integral with the side wall of the fixed half-39 so that it can slide in this support. The displacement cementing of the control block 43 on this support and in a perpendicular direction cular to the axis of the fixed half-ule 39 is caused in both directions by the pivoting of a control lever mounted on a support 49 integral with the half fixed mold 39. One of the arms 50 of the lever equipped with a 5I idler roller can be moved for example under the action of fixed cams, not shown, during the rotation of the rotary support supporting the preform molds while the other arm 52 acts on the position of the control block 43 on its support 48.
As also appears in the figure, the needle is arranged so - 15 to enter the footprint 40 in the area 53 delimiting the formation of a false neck closed on the molded preform. The needle mounting system allows for quick replacement of the blowing needle since it suffices to unscrew the clamping screw 44 to extract the needle from : its housing in the control unit 43. The placement of the new needle is obtained simply by inserting the needle through its point into the housing and by replacing the clamping screw 44. The presence of the chamber 46 and radial channels 45 excludes any need for a particular positioning of needle 41 in its housing.
Apart from this particularity, the design and operation of the device for blow molding preforms are practically ideal ticks to those described in Belgian patent n 723 419 cited above and it is therefore no need to describe them more fully.
Unmolding and extracting molded preforms during opening preform molds are preferably produced by means of a device mold release as described in Canadian Patent No. 948,365, issued June 4, 1974. However, the preforms extracted thanks to the collsbo-ration between the ejectors of the ~ preforms and the gripping arranged on the arms equipping the mold release device are not deposited on a carrier as described in Belgian patent 772,264 but simply transferred to the supports with articulated jaws arranged on the endless chain of transfer 4. This transfer poses no problem particular synchronism since the endless chain 4 is entered;
neighborhood of the ulage device 3, itself entered; not through the tray rotary of the preform blowing machine. This guarantees a synchro-:.:
"1066864 nism by ~ has uptions of the gripping organs of the device of two lage with ceu ~ supports with jaws articulated mounted on the chain salls end 4.
- Preferably, the sizing of the demolding device, the spacing S of ~ supports on the endless chain and the multiplication of the transmission between the device of ~ oulage and the endless chain are chosen so that the preforms are animated ~ at the same speed ~ be linear to the exact ment where they leave the roll-off device and when they are carried away by the endless chain. This gives the switchgear a function-completely free of jerks.
Figures 4 and 5 of the accompanying drawings illustrate a segment of the chain endless with a support for articulated jaws.
As can be seen in these figures, the articulated jaw support 54 is nté on a plate 55 fixed on the Maillo ~ s of the endless chain 4.
This support comprises two jaws 56 and 57 biles articulated on pivots 58 and 59 fixed on the plate 55. A spring 60 tends to hold the jaws in closed position. I ~ jaw 56 is provided with an arm lever 61 fitted with an idler control roller 62. In addition, two toothed wheels 63 and 64 meshed together are fixed one on each jaw at the level of pivots.
The opening of your articulated jaws is controlled by the meeting between the control roller 62 and a fixed profiled cam, not shown, arranged - on its trajectory. This cam causes the jaw 56 to pivot under - The action of the lever arm 61 and this pivoting ~ through the wheels 25 teeth 63 and 64, simultaneously causes pivoting in the opposite direction the other jaw 57. The cam is arranged in such a way as exe ~ ple that the jaws are in the open position when entering a preform extracted from the preform blowing machine by the demoulding and that it causes a sudden closure of the jaws under the action from spring 60 to the ment where the preform is released by the release device age.
The preforms are gripped by the arms of the release device just below the collar. When released by these arms they fall by gravity in the housing ~ formed by the jaws of their support beforehand closed. They were retained by the annular bulge which their neck part.
When opening the preform molds, the preforms should be molded remains always hung in the fixed half-ule to be able to be supported by the demoulding device. The ~ ema ~ deresse found that this condition could be easily fulfilled in a safe manner by maintaining the soufflé needle ~ e 41 pressed into the cavity 40 of the fixed half-mold until the mold is partially opened. In this way, in the needle retains the preform in the fixed half-mold.
This result is for example achieved by placing the cam controlling the withdrawal of the needle 4] so that it does not act on the lever 50 only after partial opening of the corresponding mold. It should obviously in this case, interrupt the blowing before opening the mold.
This condition can also be fulfilled by means of the ejectors of the molds as described in Belgian patent 723,419 already cited. In in this case, the ejector, in the rest position, is set back in its housing relative to the level of the bottom of the imprint.
Another technique also involving ejectors is illus-shown in Figure 6 of the accompanying drawings.
As shown in this figure, the ejector 65, shown in posi-rest position, flush with the bottom of the cavity 40 of the fixed half-mold 39 and has in the upper part a half-dovetail cutout.
In this way, during the blowing of the preform 66, part of the material thermoplastic enters the cavity 67 determined by this cut and, during the subsequent opening of the mold, the preform remains hooked in the fixed half-mold 39. The extraction of the preform 66 poses no problem because as soon as the ejector has introduced the neck of the preform into a clamp fitted the release device, the arm supporting this clamp ensures the release management of the preform of the ejector notch.
The preforms demolded and transferred to the jaw supports articulated 54 arranged on the endless transfer chain 4 are then driven through a deburring device which cuts the their fake bottleneck.
This operation can advantageously be carried out by means of a provision deburring agent based on the principle described in Belgian patent 673,913 issued December 17, 1965.
In such a device, the burr or false neck is cut by a fixed knife while applying a translational movement to the preforms along the knife and a simultaneous rotational movement around their axis - 35 longitudinal.
The translational movement can be obtained thanks to a rotating plate equipped with idle rollers of appropriate profiles and corresponding to the profile of the false neck. These preforms are then maintained at their neck, moved through the racking device and rotated on r ~ ';' ~ R
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themselves between two crazy rollers and a fixed guide of appropriate geometry.
The plate can be rotated by the endless chain 4 itself and this at such a speed that the speed ~ se of tran ~ lation of the preform6 is exactly equal to the speed of the linear progression of this chain. Next another variant, this plate can be entered; born directly by the actuating motor the two blowing machines. Dan ~ in this case, the tray may cause endless chain of transfer at the speed compatible with the speed of rotation of blowing machines. This training can complement or be replace the drive provided on the demolding device, this the latter may in this case be a torque of the endless chain.
It follows from this that the drive of the endless chain at the place of 1A first blowing machine can be realized either by the intermediary of the deburring device either through the deburring device or again by any other intermediate torque to the motor driving the two blowing machines.
The turntable is preferably for w of shaped idle rollers of so as to adapt to the profile of the false preform necks and the fixed guide is also profiled in the same way in order to obtain a positioning correct preforms when cutting the burr.
The preforms can be kept in their supports during their passage in the deburring device. They can also be slightly raised during this passage and no longer rest on the annular bulge of their neck portion.
In this case, in order not to hinder the rotational movement imposed on the preforms during their deburring, they obviously should not ~ have not been held firmly in the articulated jaw supports of the endless transfer chain 4 at least during their passage through the deburring device. ~ this effect, the articulated jaws are made preferably in such a way that in closing position they only surround loosely the body of the preforms, these then being suspended in the jaws and retained by their molded neck. To facilitate the rotation of preforms, we can provide a fixed cam profiled to cause the opening of the articulated jaws when the preforms enter the deburring device and cause closure on the preforms at when they leave the deburring device. In this last case, the retaining rollers provided on the turntable and the fixed guide circu-must be profiled, so as to hold the preforms not only by the fake neck may8 also at their neck during deburring so such that the preforms remain retained between these elements even after cutting ~ 066864 compl ~ te of the false neck and can ain ~ i be taken up by the supports jaw8 articulated8 out of the rage w rage device. This modification is however not necessary if the cam is profiled so as to close the support jaws8 at the exact moment when the neck burr is cut is accomplished.
During their blow molding in the ules equipping the first blowing machine, the molded preforms are obviously cooled, by example by a circulation of a coolant in the walls of the molds, -to allow their use without rigorous deformation. In addition, from fact that these preforms must subsequently undergo an orientation treatment ~
~ ^ it is necessary to regulate the refrigeration, lor ~ of the molding of the preforms, so that the ule preforms have an average temperature of wall included in the temperature zone suitable for their orientation subsequent ~ te. In fact, the outer wall of the preform, which is in fact during ulage with the mold cavity wall, is cooled by more important than the inner wall.
So for example if the refrigerant is tempera-ambient ture, the external wall of the preform is during demolding at a temperature close to 30 C while its internal wall remains at a temperature ~ 0 stripping close to the extrusion temperature. It therefore follows that the preform at the ment of its flow has in its thickness a gradient of temperatures that can range from room temperature (outer wall) to extrusion temperature (internal wall).
During the subsequent transfer of the preforms, this gradient tends to gradually reabsorb and the wall of the preforms finally presents a constant or practically constant yenne temperature throughout its thickness sister.
It is obviously suitable for each thermoplastic material used to regulate the refrigeration of the preforms in such a way that this final average temperature is compatible with orientation treatment subsequent.
However, given the high rate of production of the preforms, it can happen, especially when operating with tubular gobs relatively thick, that the cooling of the molds turns out to be insufficient so that the preforms can finally be ~ a yenne temperature low enough to allow effective subsequent orientation.
In order to increase the efficiency of the refrigeration, during the molding of such preforms, it is possible, at the end of blowing, to provide a internal sweeping of preforms with a very cold fluid such as nitrogen liquid expanded i ~ ejected by the hollowed needle.
However, this technique is not very effective given the low volume of the preform. Also, by operating this way, the refrigeration internal is confined in the area of the false neck and bar turning risk of being made more random.
To perfect the refrigeration of the preforms if necessary, the Demanteresse found, and this is one aspect of his invention, that he was preferable to use an internal sweep of the preforms8 with a fluid cold after eliminating false bottlenecks.
This result can be achieved by inserting dsns neckline preforms ~ es connected nozzles ~ a source of very cold fluid such as nitrogen tight liquid. ~ n playing on the speed of introduction and / or withdrawal of nozzles and over the driving distance, it is also possible to establish a temperature gradient ~ along the axis of pr ~ for ~ es which can in some cases prove to be beneficial.
This subsequent refrigeration operation can ~ vsagely be performed on a circular carousel, as sch ~ matise at 8 in Figure 1, driven by 1 ~ preform transfer chain or by the same motor as blowing machines. In this case, the movement of the cooling nozzles ration ntées on the csrrou3el can be ordered psr fixed c & mes.
If desired, we can also provide refrigeration te the outer wall psr ~ oufflage of a cold leak.
After having very positive the deburring and eventual cooling device by internal scanning, the preforms supported by the ch ~; endless transfer 4 passing through a containment you thermal 6 msintenue ~ the temperature chosen to perform the sou ~ wiring final or at a slightly lower or slightly lower temperature ~ up ~ higher ~
this value. In fact, the temperature reaches you 6st set ~ c ~ Qxp ~ ri ~ entally te such that the ~ preforms leave ~ nt CsttQ enco ~ nte ~ e finding at temp8rsture opt ~ male in view of orientation and that their temp ~ rsture be practically $ tentic in every point of their thickness.
Coming out of this oven, the preforms are embedded in the molds final supply mounted on the rotary support and whose arrangement is any.
This latter support preferably rotates around a vertical axis and supports molding units consisting of two separable half-molds axially, these molding units do not necessarily have to be contiguous.
The transfer of the pretenses into the blowing tubes is, from preferably carried out by means of blowing nozzles integral with the support rotary which seize the preforms by their molded neck at the time of opening.
ture of their support has articulated jaws, con ~ andée by a fixed cam pr ~ ilée and introduce them vertically danR le6 final blow molds . ¢ succeYsifs parading sou8 the chain; no endless transfer, this ~ movements can be controlled, for example, by fixed cams 8.
As it has been die, the perfect synchronism of this transfer is assured by the fact that, on the one hand, the rotary support of the blowing machine final is driven by the same tor as the rotati ~ support of the machine blowing preforms and that, on the other hand, the endless transfer chain is driven to the location of the final blowing machine by a device drive coupled to this machine.
Also for the final blowing machine, it is desirable, for that the equipment operates smoothly, that the geometry and the speed of rotation goes so chosen that the linear speed nozzles is equal to that of the endless chain.
After closing of each final blowing unit, the blowing nozzle associated ensures the final shaping by blowing the preform condi-tioned.
Preferably, the preforms have a length less than that desired oriented hollow bodies, the ratio of the length of the hollow body final and the length of the preform can vary between I and 5. From this so the preforms are stretched both axially and radially for the blowing which gives them a biaxial orientation and therefore, of excel-slow mechanical properties.
The blowing nozzles can advantageously be fitted with a movable central piston which ensures correct centering of the bottoms of the preforms during the final blowing.
After blowing and refrigeration, the oriented hollow bodies are extracted when opening the blow mold and fall by gravity.
According to a preferential variant, this operation is facilitated by removing the blowing nozzle at the start of the opening of the associated mold, in such a way that the mold hollow body engages on the blowing nozzle either retained by the upper shoulders of its mold and thus releases nozzle. The nozzle clearance can still be made safer by injecting additional blowing fluid when removing the nozzles and /
or by imposing an additional displacement on the centering piston equipping the nozzles.
Oriented hollow bodies from ules can, if deemed useful, be received in an annealing oven after drying, this oven being maintained at a temperature 1 (~ 668 ~ 4 ure below the deflection temperature 80u8 chsrge. The Applicant has indeed finds that this annealing treatment can be significant ~ ene am ~ improve the resist this cracking under tension of hollow COrp8 ories ~ tes-