<Desc/Clms Page number 1>
PERFECTIONNEMENTS AUX MACHINES POUR LE SOUFFLAGE DES'BOUTEILLES ET AUTRES
OBJETS CREUX EN MATIERES PLASTIQUES ORGANIQUES.
Il est connu de fabriquer par soufflage des bouteilles et autres. objets creux en partant de matières plastiques organiques, souvent dénommées "plastiques" par extrudage de la matière à l'état plastique à travers une filière d'ex- trudage annulaires pour former un tube de matière plastique dont on ferme l'extrémité pour le soumettre au soufflage de manière à lui faire épouser le contour de la cavité d'un moule enveloppant.
On emploie un procédé semblable pour la fabrication de bouteilles en partant de la matière thermo-plastique connue sous le nom de polythène.
La présente invention a pour buts de procurer : une machine perfectionnée pour la fabrication de ces bouteilles soufflées et autres objets oreux, qui permet d'augmenter l'allure de leur production; un procédé et une'machine pour la fabrication de ces objets creux soufflés, qui permettent de faire tourner la vis d'amenée à l'extru- dage d'une façon continue aussi longtemps que la machine fonctionne; une machine comportant un certain nombre de moules dans les- quels les objets creux sont exécutés successivement ces moules restant en place,, ce qui évite l'emploi de tout châssis ou plateau rotatifs pour amener les moules dans une position de moulage; une machine pour la fabrication de ces objets creux dont le fonctionnement soit entièrement ou en substance entièrement automatique.
La présente invention consiste en une machine d'extrudage susceptible d'alimenter une série de filières d'extrudage, en combinaison avec un dispositif pour couper l'arrivée de la matière plastique à l'une de ces filières et raccorder en substance simultanément une autre filière
<Desc/Clms Page number 2>
à l'arrivée de matière plastique. De cette maniérée une bouteille peut être soumise au soufflage et être refroidie dans un moule pendant que simultané- ment un tube est en cours d'extrudage par l'autre ou une autre filière.
Lorsque la longueur désirée de tube a été'extrudée par la seconde filière., le mécanisme permutateur est de nouveau actionné pour couper l'arrivée de matière plastique à la seconde filière et la raccorder soit de nouveau à la première filière soit à une troisième filière. Dans le premier case la matière extrudée de la première filière doit être soumise au soufflage et le moule doit être ouvert et la bouteille doit être enlevée de la filière pendant le temps nécessaire à l'extrudage du tube de la seconde filière, si la vis d'alimentation de l'extrudage doit recevoir un mouvement de ro- tation continu.
Si ce temps est insuffisant et si l'on ne désire pas arrê- ter l'alimentation à l'extrudage alors il faut adopter la seconde alterna- tive c'est-à-dire extruder la matière d'une troisième filière lors de 1' interruption de l'arrivée à la seconde filière. On prévoit un nombre suffi- sant de filières pour obtenir le cycle de temps désiré pour le soufflage., le refroidissement et l'enlèvement d'une bouteille d'une filière avant que le dispositif permutateur n'ait achevé son cycle et ne soit rétabli dans la position voulue pour extruder la matière plastique de cette filière. On peut ainsi faire tourner d'une manière continue la vis d'alimentation de 1' extrudage en assurant ainsi une production maximum de la machine.
Ceci n'est pas possible dans les machines à filière unique ni dans les machines à mou- les multiples qui sont déplacés successivement sur une table rotative par rapport à une filière d'extrudage unique.
L'invention comprend aussi un procédé pour la fabrication d'objets creux soufflés à partir de matériaux plastiques organiques, qui consiste à chauffer une matière plastique organique solide concassée dans une chambre pour la plastifier à l'état de masse semi-fluide pendant qu'on la fait avancer continuellement dans la chambre, à extruder sélectivement la matière semi-fluide, à tour de rôle, par l'une des filières d'une série de filières d'extrudage annulaires;
à permuter l'arrivée de matière plas- tique à une autre filière., lorsqu'une longueur de tube désirée a été ex- trudée par l'une des filières et ensuite à dilater le tronçon de tube ob- tenu pour former l'objet creux désiré en admettant de l'air comprimé dans le tube après en avoir fermé l'extrémité ouverte et l'avoir placé dans la= cavité d'un moule qui détermine la forme de l'objet à fabriquerà ouvrir le moule et à enlever l'objet soufflé avant que le cycle des opérations de la machine soit achevé et que la matière plastique soit de nouveau extru- dée par cette filière.
Afin de faire comprendre clairement l'invention on en décri- ra ci-après une forme d'exécution en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
Figa 1 montre la machine schématiquement en élévation de côté, partiellement en coupe,, certains de ses éléments ayant été enlevés en vue de simplifier le dessin,,, Fig. 2 en est une vue en plan simplifiée,
Fig. 3 représente à plus grande échellevu en plan le mé- canisme d'avancement de l'arbre du distributeur,,
Fig. 4 montre le profil d'une came de distribution
Figa 5 représentes en coupe verticale.,, une filière et le moule associé à celle-ci, et
Fig. 6 est une vue en coupe du mécanisme à vérins assurant 1' ouverture et la fermeture des moules.
La machine comporte une vis 1 disposée dans une chambre de chauffage 2, à laquelle la matière plastique réduite en morceaux est amenée par une trémie 3.La vis est actionnée par un moteur 4 par l'intermédiaire d'un engrenage réducteur 5 et d'un embrayage 6. La chambre 2 est chauffée par
<Desc/Clms Page number 3>
des éléments de chauffage électriques 7 qui peuvent être noyés dans une ma- tière thermo-isolante 8,la température de la chambre 2 étant réglée ther- mostatiquement de la manière connue par un thermostat dont l'élément agis- sant sous Inaction de la chaleur est seul représenté schématiquement en 9.
La matière plastique est plastifiée dans la chambre 2 et la vis d'alimentation 1 la fait'avancer dans celle-ci de la manière connue la matière plastifiée étant éjectée par un orifice de sortie 10 menant à un distributeur d'extrudage 12 pour amener sélectivement la matière plastique à chacune des filières d'extrudage.
Le distributeur 12, dans la forme d'exécution représentées est établi sous forme d'un robinet à carotte dont l'organe rota- tif 13 est pourvu d'une cavité 14 qui s'étend sur une partie de sa hauteur et est relié à un passage transversal 15 qui peut être mis sélectivement en communication avec quatre passages 16 ménagés dans le corps du distributeur perpendiculairement entre eux (vus en plan).Ces quatre passages 16 sont rac- cordés respectivement à des conduits 17 s'étendant vers l'extérieur depuis le distributeur 12, les extrémités externes des conduits 17 étant dirigées de haut en bas et étant pourvues à leurs bouts libres de filières dextrudage' 18.Celles-ci sont pourvues chacune d'une pièce tubulaire interne 19 qui délimite avec la surface intérieure des tuyères 18,
un passage annulaire de telle sorte que la matière plastique est extrudée de la filière sous forme d'un tubeo Chacun des organes tubulaires internes 19 passe à travers la paroi du conduit 17 qui l'entoure et conduit à une valve distribution d' air 20 portée par la table 21 de la machine. Il existe quatre de ces valves de distribution d'air 20, une pour chacun des organes tubulai- res internes 19 des quatre filières.Le conduit 17 est chauffé par des élé- ments chauffants électriques 22, 23 et peut être enveloppé de matière isolan- te 24. La température d'un conduit peut être réglée thermostatiquement, les éléments thermo-sensibles des thermostats étant indiqués en 25 et 26.
La température qui règne dans le conduit est réglée de telle manière que la ma- tière plastique qui s'y trouve reste -plastifiée ou se ramollit davantage sous l'action de la chaleur appliquée.
Le robinet à carotte 13 du distributeur 12 est relié par son extrémité inférieure' à un arbre vertical 27 qui passe dans une ouverture centrale de la table 21 et est porté à son extrémité inférieure par un sup- port ou une crapaudine 28 reposant sur le socle 29 du bâti de la machine.
Le socle 29 porte aussi des étriers de support 30 en forme de U renversé qui supportent la table 21 au moyen de quatre'tiges filetées 31 situées respectivement près des angles de la table. En vissant les écrous 32 sur les tiges filetées 31 on peut régler la hauteur de la table 21.
On peut faire tourner l'arbre 27 pas à pas au moyen d'un mé- canisme d'avancement et de telle manière qu'à chaque pas l'arbre 27 tourne de 90 et soit arrêté dans une position où le passage transversal 15 du ro- binet à carotte se trouve en communication avec l'un des passages 16 du bois- seau du distributeur., Ainsi,, chaque fois que l'arbre 27 avance,, la carotte du robinet 13 tourne d'un quart de tour.,, de telle manière que la matière plasti- que est extrudée par les quatre filières 18, tour à tour.
Le mécanisme d'avancement qui fait tourner l'arbre 27 comprend un organe à mouvement de va-et-vient 33, de section transversale rectangulai- re, dans un bord duquel est découpé un logement 34 destiné à recevoir un doigt d'entraînement 35 articulé à 1'organe 33 en 36. Dans une ouverture 37 forée dans la paroi latérale du logement 34 est disposé un ressort 38 qui repousse le doigt d'entraînement hors du logement pour l'amener dans la position re- présentée sur la fig. 3, un arrêt (non représenté) étant aménagé pour empê- cher que le doigt 35 ne continue à se déplacer vers l'extérieur après avoir atteint la position représentée.
Lorsque l'organe à mouvement de va-et-vient 33 se trouve à fond de course vers la gauche.;) comme c'est représenté sur la Fig.3,le doigt d'entraînement 35 se trouve à proximité de l'une des quatre broches 39 s'éle- vant sur un disque 40 fixé à l'arbre 27. Le déplacement de l'organe à mouvement
<Desc/Clms Page number 4>
de va-et-vient 33 vers la droite fait entrer l'extrémité du doigt 35 en pri- se avec la broche adjacente 39 pour faire tourner l'arbre 27. Le mouvement de l'organe 33 est limité de façon que l'autre 27 tourne d'un quart de tour à chaque déplacement de l'organe 33 vers la droite.
Pendant sa course de re- tour vers la gauche,, le doigt 35 est repoussé dans le logement 34, à l'encon- tre de l'action du ressort 38, lorsqu'il se déplace devant la broche 39 qui a été avancée dans la position précédemment occupée par la broche qui était en prise avec le doigt lors de la course précédente vers la droiteo Le mou- vement de retour du disque 40 pendant cette course de retour de l'organe à mouvement de va-et-vient 33 est empêché par le loquet à ressort 41 qui s'enga- ge derrière l'une des broches 39 comme c'est représenté sur le dessin.
Lors- que l'organe 33 est amené dans sa position de fond de course vers la gauche, le doigt 35 est de nouveau repoussé de son logement par le ressort 38 pour venir en prise avec la broche adjacente 39 pendant le mouvement d'avancement suivant de l'organe 33 vers la droite.
Le mouvement de va-et-vient est imprimé hydrauliquement à l'or- gane 33 par deux plongeurs 42, 43 logés dans les cylindres 44, 45 et agissant respectivement pour déplacer l'organe 33 dans des sens opposés lorsque la pression hydraulique est appliquée alternativement aux deux cylindres 44, 45. La pression hydraulique est engendrée par une pompe à huile 46 avec pui- sard conjuguée le côté pression de la pompe étant raccordé par un tuyau 47 à une valve de distribution d'huile 48 commandant le cycle des opérations de la machine. Cette valve de distribution est actionnée par une came 49 action- née par l'arbre de sortie de l'engrenage réducteur 5, par l'intermédiaire d' un train d'engrenages 50 dont le rapport de transmission peut être réglé ou changé pour modifier le cycle du temps de la machine.
La valve de distribu- tion d'huile 48 peut être amenée dans deux positions où l'huile sous pres- sion du tuyau 47 est envoyée respectivement dans l'un ou l'autre des cylin- dres 44 ou 45 par des tuyaux 51, 52 respectivement, celui des tuyaux 51, 52 qui n'est pas raccorde au tuyau d' @ huile sous prebion 47 étant raccordé par la valve 48 au tuyau d'évacuation 53 de telle sorte que l'huile refoulée d'un cylindre est évacuée dans le puisard de la pompe 46.La came 49 affecte la forme indiquée d'une manière générale sur la Fig. 4, et est pourvue d'un bossage 49' de telle sorte que l'organe de commande de la valve 48 est amené brusquement dans la position où l'huile est envoyée dans le cylindre 44 pour faire avancer l'arbre 27, de telle sorte que l'arbre avance brusquement.
La course de retour de l'organe 33 se fait plus graduellement, l'organe de commande de la valve 48 étant amené graduelle- ment dans son autre position lorsqu'il s'élève sur la surface de la came.
Les quatre moules et le mécanisme conjugué d'ouverture et de fermeture sont portés par la table 21 au-dessus des filières 18. Les moules sont de préférence des moules en deux pièces, comportant les deux pièces 54 portées respectivement par des plateaux 55, 55' qui peuvent être actionnés de manière à se rapprocher et s'écarter l'un de l'autre pour fermer et ouvrir le moule. Les moules sont refroidis par circulation d'eau d'une manière connue (non représentée) et peuvent être détachés des plateaux de façon qu'on puisse employer différents moules.
Les plateaux sont actionnés par deux paires de vérins hydrauliques 56, 56', et 57, 57', les vérins 56 et 57 servant à fermer le moule et présentant un plus grand diamètre que les vérins 56', SI 57:; qui servent à ouvrir le moule.
Les extrémités externes des vérins 56 et 57 sont directement reliées à leurs plateaux adjacents tandis que les extrémités externes des vérins 56'SI 57' sont reliées respectivement à des pièces transversales 58, 58' reliant entre elles les extrémités de paires de tiges de guidage 59, 59' dont les extrémités op- posées sont fixées aux plateaux 55, 55', respectivement, Les tiges 59, 59' sont susceptibles de se déplacer librement dans des ouvertures des plateaux 55, 55' respectivement.
Les paires de tiges 59, 59' servent ainsi à guider l'alignement des plateaux 55, 55' et lorsque la pression est appliquée aux vérins 56', 57', les pla- teaux se déplacent dans le sens voulu pour ouvrir le moule.
<Desc/Clms Page number 5>
L'admission d'huile sous pression pour ouvrir et fermer les quatre moules est commandée par quatre valves de distribution d'huile 60, 61, 62 63, le fonctionnement de ces valves étant commandé par des cames 64, 65, 66, 67, respectivement qui sont toutes fixées sur l'arbre 27. Les cames sont semblables à la came 49 et elles sont formées de telle maniè- re que lorsque l'organe de commande d'une valve descend du bossage de sa came conjuguée., le moule correspondant se ferme et reste fermé jusqu'à ce que la came se soit déplacée de 180 , c'est-à-dire de l'intervalle sépa- rant deux autres bossages, de telle sorte que la valve de distribution d' huile est actionnée pour ouvrir le moule et le maintenir ouvert dans des positions correspondant à deux bossages.
Chaque valve de distribution est raccordée au tuyau d'arrivée de l'huile 47,les tuyaux de sortie 68 étant raccordés aux deux cylindres des vérins de grand diamètre 56, 57 de 1-*appareil correspondant commandant le moule et les tuyaux de sortie 69 aux deux cylindres des deux vérins de petit diamètre 56', 57', les tuyaux 68, 69 venant de la valve 60 étant les seuls qui soient représentés reliés au mécanisme des moules; les tuyaux venant des autres valves n'ont pas été représentés au complet afin de simplifier le dessin. Chacun des tuyaux 68 est relié à sa paire correspondante de cylindres par l'intermédiaire d'une soupape d'arrêt 70 qui maintient la pression dans ces cylindres pour maintenir les pièces du moule fermement fermées jusqu'à ce que la valve de distribution d'huile correspondante soit actionnée pour ouvrir le moule.
Ceci évite toute possibilité des moules de s'ouvrir légèrement par suite de variations de la pression dans la conduite d'arrivée de l'huileo Chaque soupape de retenue 70 est construite de maniè- re à être dégagée et permettre à l'huile qui se trouve dans les cylindres conjugués de grand diamètre de s'échapper par le tuyau 71 dans le tuyau 53, lorsque la pression est exercée par le tuyau 69 pour ouvrir le mouleo L' huile venant des cylindres de petit diamètre est ramenée au tuyau 53 par le tuyau 72 raccordé à la valve de distribution de la manière usuelle.
Les quatre cames 64 à 67 sont disposées perpendiculairement entre elles, de telle sorte que lorsque l'arbre 27 tourne pas à pas, les moules conjugués avec les différents filières s'ouvrent et se ferment suc- cessivement et dans l'ordre voulu suivant le fonctionnement synchronisé de la machine.
L'arbre 27 porte aussi une came 73, semblable comme forme à la came 49 qui sert à actionner les valves de distribution d'air 20. Les quatre valves de distribution d'air 20 correspondant aux quatre filières sont disposées autour de cette came de manière à être actionnées à tour de rôle. La came est formée de telle manière qu'elle maintient une valve de distribution ouverte dans deux de ses positions et fermée dans deux autres positions. La came 73 est placée par rapport aux cames 64 à 67 commandant l'ouverture et la fermeture des moules de telle manière que l'air n'est amené à la pièce tubulaire interne 19 d'une filière que pendant les périodes où le moule conjugué est fermé.
Le réglage du temps de fonctionnement de la came est de préférence tel que l'arrivée de l'air sous pression est ouver- te immédiatement après que le moule correspondant s'est ferméo
Un disque 75,également monté sur l'arbre 27,porte sur sa sur- face supérieure une came en forme de coin 76 susceptible de venir en prise avec les extrémités internes de quatre leviers éjecteurs et de les soulever pour enlever les bouteilles moulées des filières.
Chacun des leviers 77 est parti- culier à l'une des filières et chacun d'eux est articulé à un palier 78 porté par un bloc 79 sur la table 21.Le bloc 79 reçoit aussi un plongeur à ressort 80 qui repousse normalement l'extrémité interne de son levier associé 77 vers le disque 75.L'extrémité extérieure de chaque levier 77 présente une partie fourchue ou annulaire 81 qui entoure la filière de telle sorte que quand l' extrémité interne d'un levier 77 est soulevée par la carne 76, sa partie 81 se déplace de haut en bas pour enlever la bouteille moulée de la filière 18.
La came 76 est placée par rapport aux autres cames montées sur l'arbre 27, de telle manière qu'un levier 77 est actionné pendant que le moule correspon-
<Desc/Clms Page number 6>
dant est ouvert et de préférence au commencement de la phase où la matière plastique est extrudée à travers cette filière. La came 76 passe au-dessous de chacun des leviers et le quitte pendant son mouvement d'une position a la suivante et elle ne reste pas en contact avec l'un quelconque des leviers lorsque l'arbre 27 est fixe dans l'une ou l'autre de ses quatre positions.
En vue d'arrêter la rotation de la vis d'alimentation 1 si au- cun moule n'est utilisé avec l'une ou l'autre filière,, des dispositifs sont prévus pour débrayer l'embrayage 6 lorsque la vis devrait normalement extru- der la matière plastique dans la filière qui n'est pas en activité. Ceci est effectué au moyen du disque 82 fixé sur l'arbre 27 et sur lequel des cames 83 peuvent être fixées dans l'une ou plusieurs des quatre positions corres- pondant aux différentes filières. La came 83 est destinée à actionner une val- ve de distribution d'huile 84 pour assurer l'admission de l'huile sous pres- sion à l'un ou l'autre de deux vérins 85, 86 reliés au mécanisme de commande de l'embrayage 6.
La soupape 84 relie normalement l'arrivée d'huile sous pression au vérin 85 pour maintenir l'embrayage 6 fermée mais lorsqu'une came 83 attaque cette soupape, l'huile sous pression est évacuée du vérin 85 et amenée au vérin 86 pour débrayer l'embrayage. La came 83 maintient la valve de distribution dans cette position aussi longtemps que l'arbre 27 est fixe dans la position où la valve de distribution 12 relie la chambre 2 à la fi- lière qui n'est pas en activité. Aussitôt que l'arbre 27 quitte cette position la valve de distribution d'huile 84 est actionnée pour réembrayer l'embrayage.
Pendant le fonctionnement de la machine on fait tourner la vis d'alimentation 1 à la vitesse désirée pour extruder la matière plastique le moteur 4 employé dans ce but étant de préférence un moteur à vitesse varia- ble, et le cycle du temps de fonctionnement de la machine étant réglé par une sélection convenable du train d'engrenages 50 de manière que la quantité dé- sirée de tube plastique soit extrudée de chaque filière à tour de rôle. En supposant que la matière plastique soit extrudée de la première filières après l'intervalle de temps déterminé pour le cycle des temps., on fait tour- ner l'arbre 27 d'un quart de tour pour l'amener dans une seconde position de manière à couper l'arrivée de matière plastique de la première filière et la raccorder à la seconde filière.
Lorsque l'arbre 27 se rapproche de cette seconde position,, celle des cames 64 à 67 qui correspond à la premiè- re filière -actionne sa valve de distribution d'huile associée pour fermer le moule autour du tronçon de tube plastique extrudé de la première filière.
L'extrémité ouverte du tube plastique est fermée automatiquement par suite de son serrage entre les parois inférieures des deux pièces du moule lorsque celui-ci se ferme. Lorsqu'elle se trouve dans cette seconde position, la ca- me 73 actionne aussi la valve d'admission d'air 20 correspondant à la premiè- re filière pour admettre l'air sous pression dans l'organe tubulaire interne 19 de cette filière et effectuer ainsi le soufflage du tube plastique pour lui faire épouser la forme interne du moule.
Pendant que ces opérations se font,, un tronçon de tube est en cours d'extrudage à la seconde filière et après que le laps de temps déter- miné par le cycle des temps s'est écoulée l'arbre 27 avance de nouveau d' un quart de tour pour occuper une troisième position et couper l'arrivée de matière plastique à la seconde filière et la raccorder à la troisième filiè- re. Le second moule est alors fermé autour du tronçon de tube extrudé de la seconde filièreet la seconde bouteille est soumise au soufflage., comme c' est décrit ci-dessus. Lorsque l'arbre se trouve dans cette troisième position le moule conjugué avec la première filière reste fermée en même temps que la pression de l'air y est exercée.
A la fin de cette troisième période., la pre- mière bouteille s'est suffisamment solidifiée pour permettre d'ouvrir son mou- le et d'enlever la bouteille.
Au quatrième mouvement de l'arbre 27,l'admission de la matière plastique est coupée à la troisième filière et raccordée à la quatrième filiè- re, et celle des cames 64 à 67 conjuguée avec la première filière actionne sa valve de distribution d'huile pour ouvrir le moule conjugué avec la premiè- re filière., la came 73 ayant précédemment dégagé la valve de distribution d'
<Desc/Clms Page number 7>
air 20 conjuguée avec la première filière pour couper l'admission d'air com- primé de la première filière et évacuer l'air qui se trouve à l'intérieur de la première bouteille.
Par suite de la configuration du moule,, le tronçon de tube ex- trudé est coupée entièrement ou à peu près entièrement.)) de la masse de matière plastique qui se trouve dans la filière d'extrudage lorsque le moule se fer- me. Ainsi lorsque le moule est ouvert la bouteille formée peut être aisément détachée de la filière. Ceci est effectué mécaniquement par le levier 77 qui est actionné lorsque l'arbre est de nouveau amené de sa quatrième à sa premiè- re position, du fait que l'extrémité interne du levier 77 est attaquée par la came 76 pendant ce mouvement. Les bouteilles formées tombent par l'ouverture 21' de la table 21 directement au-dessous des filières et peuvent être diri- gées par des goulottes 87 au dehors de la machine,,, par exemple sur une cour- roie transporteuse.
Lorsque l'arbre 27 atteint de nouveau sa première position, la matière plastique est de nouveau extrudée de la première filière et le cycle des opérations se répète.
Bien qu'on n'ait décrit qu'une forme d'exécution particulière de l'invention il est évident que diverses modifications peuvent y être ap- portées sans s'écarter de 1-'invention. Ainsi, par exemple,, au lieu d'un seul distributeur d'extrudage, le dispositif de permutation servant à amener la matière plastique.aux différentes filières peut comporter des valves d' arrêt individuelles pour les différentes filières., qui s'ouvrent mécanique- ment., hydrauliquement, électriquement ou de toute autre manière convenable,, suivant le cycle des temps de fonctionnement désiré.
En outre., le dispositif de permutation peut dans une machine simplifiée, être actionné à la main au lieu de l'être automatiquement. L'ouverture et la fer- meture des moules peuvent aussi être effectuées à la main.
REVENDICATIONS. la- Machine pour extruder des matières plastiques organiques destinée à alimenter une série de filières d'extrudage, en combinaison avec un dispositif pour couper l'arrivée de matière plastique organique de l'une de ces filières et raccorder en substance simultanément une autre filière à cette arrivée de matière plastique organique.
2.- Machine pour la fabrication d'objets creux soufflés en ma- tière plastique organique, caractérisée en ce qu'elle comporte une chambre contenant une vis d'alimentation rotative un dispositif pour amener la matiè- re plastique organique solide réduite en morceaux à cette chambre, cette vis faisant avancer la matière qui y est amenée vers une ouverture de sortie,\) un dispositif pour chauffer cette chambre de manière que la matière soit plasti- que à l'état de masse semi-fluide avant qu'elle n'atteigne cette ouverture de sortie,
des conduits menant de cette ouverture à une série de filières d'ex- trudage qui comprennent chacune des organes tubulaires interne et externe dé- militant entre eux un passage annulaire à travers lequel la masse semi-fluide qui y est amenée est extrudée sous une forme tubulaire$ un dispositif de chauf- fage conjugué avec ces conduits pour maintenir toute matière plastique qui y est contenue à un état semi-fluide, un dispositif de coupure pour permettre ou arrêter l'extrudage de la matière plastique par chacune des filières, un dispositif permutateur pour actionner sélectivement ce dispositif de coupu- re en vue d'assurer l'extrudage de la matière plastique par ces filières à tour de rôle, un dispositif pour amener un fluide sous pression dans l'orga- ne interne de chaque filière et un dispositif pour régler l'arrivée de flui- de sous pression aux filières.
<Desc / Clms Page number 1>
IMPROVEMENTS TO MACHINES FOR BLOWING BOTTLES AND OTHERS
HOLLOW OBJECTS IN ORGANIC PLASTICS.
It is known to manufacture bottles and the like by blow molding. hollow objects starting from organic plastics, often referred to as "plastics" by extruding the material in the plastic state through an annular extrusion die to form a plastic tube, the end of which is closed for submission blow molding so as to make it fit the contour of the cavity of an enveloping mold.
A similar process is used for making bottles from the thermoplastic material known as polythene.
The present invention aims to provide: an improved machine for the manufacture of these blown bottles and other gold objects, which makes it possible to increase the pace of their production; a method and a machine for the manufacture of such blown hollow articles, which allow the extrusion feed screw to be rotated continuously as long as the machine is in operation; a machine comprising a certain number of molds in which the hollow objects are made in succession, these molds remaining in place, which avoids the use of any rotating frame or plate to bring the molds into a molding position; a machine for the manufacture of these hollow objects, the operation of which is fully or substantially fully automatic.
The present invention consists of an extrusion machine capable of supplying a series of extrusion dies, in combination with a device for cutting off the arrival of the plastic material at one of these dies and substantially simultaneously connecting another. Faculty
<Desc / Clms Page number 2>
on arrival of plastic. In this way a bottle can be blown and cooled in a mold while simultaneously one tube is being extruded by the other or another die.
When the desired length of tube has been extruded from the second die, the changeover mechanism is again actuated to cut off the inflow of plastic to the second die and connect it either back to the first die or to a third die. . In the first box the extruded material of the first die must be subjected to blowing and the mold must be opened and the bottle must be removed from the die for the time necessary for the extrusion of the tube of the second die, if the screw d The feed to the extruder should receive a continuous rotational movement.
If this time is insufficient and if it is not desired to stop the feed at the extrusion then it is necessary to adopt the second alternative, that is to say extrude the material of a third die during 1 'interruption of arrival at the second route. A sufficient number of dies are provided to achieve the desired cycle time for blowing, cooling and removing a bottle from a die before the changeover device has completed its cycle and is re-established. in the desired position to extrude the plastic material from this die. The feed screw of the extruder can thus be continuously rotated, thus ensuring maximum production of the machine.
This is not possible in single die machines or in multiple die machines which are successively moved on a rotary table relative to a single extruder die.
The invention also includes a process for making blown hollow articles from organic plastic materials, which comprises heating a crushed solid organic plastic material in a chamber to plasticize it to a semi-fluid mass state while it is continuously advanced through the chamber, selectively extruding the semi-fluid material, in turn, through one of the dies of a series of annular extrusion dies;
switching the arrival of plastic material to another die., when a desired length of tube has been extruded through one of the dies and then expanding the resulting tube section to form the object desired hollow by admitting compressed air into the tube after closing the open end and placing it in the cavity of a mold which determines the shape of the object to be manufactured open the mold and remove the The object is blown before the cycle of machine operations is completed and the plastic is again extruded through this die.
In order to make the invention clearly understood, an embodiment thereof will be described below with reference to the accompanying drawings in which:
Figa 1 shows the machine schematically in side elevation, partially in section, some of its parts having been removed in order to simplify the drawing ,,, Fig. 2 is a simplified plan view,
Fig. 3 shows on a larger scale seen in plan the advancement mechanism of the distributor shaft ,,
Fig. 4 shows the profile of a distribution cam
Figa 5 shown in vertical section. ,, a die and the mold associated therewith, and
Fig. 6 is a sectional view of the cylinder mechanism ensuring the opening and closing of the molds.
The machine has a screw 1 disposed in a heating chamber 2, to which the plastic material reduced to pieces is fed by a hopper 3. The screw is actuated by a motor 4 by means of a reduction gear 5 and of a clutch 6. Chamber 2 is heated by
<Desc / Clms Page number 3>
electric heating elements 7 which can be embedded in a heat-insulating material 8, the temperature of the chamber 2 being regulated thermostatically in the known manner by a thermostat, the element of which acts under Inaction of heat is only represented schematically at 9.
The plastic material is plasticized in the chamber 2 and the feed screw 1 advances it therein in a known manner with the plasticized material being ejected through an outlet 10 leading to an extruder distributor 12 to selectively feed. the plastic material to each of the extrusion dies.
The distributor 12, in the embodiment shown, is established in the form of a sprue tap, the rotary member 13 of which is provided with a cavity 14 which extends over part of its height and is connected to a transverse passage 15 which can be selectively placed in communication with four passages 16 formed in the body of the distributor perpendicular to each other (seen in plan). These four passages 16 are respectively connected to conduits 17 extending outwardly from the distributor 12, the outer ends of the conduits 17 being directed from top to bottom and being provided at their free ends with extrusion dies' 18. These are each provided with an internal tubular part 19 which delimits with the inner surface of the nozzles 18,
an annular passage so that the plastic material is extruded from the die in the form of a tube Each of the internal tubular members 19 passes through the wall of the duct 17 which surrounds it and leads to an air distribution valve 20 carried by table 21 of the machine. There are four such air distribution valves 20, one for each of the internal tubular members 19 of the four dies. The duct 17 is heated by electric heaters 22, 23 and may be wrapped with insulating material. te 24. The temperature of a duct can be regulated thermostatically, the thermo-sensitive elements of the thermostats being indicated in 25 and 26.
The temperature in the duct is controlled in such a way that the plastic material therein remains plasticized or softens further under the action of the heat applied.
The sprue tap 13 of the distributor 12 is connected at its lower end to a vertical shaft 27 which passes through a central opening of the table 21 and is carried at its lower end by a support or a slider 28 resting on the base. 29 of the machine frame.
The base 29 also carries support brackets 30 in the form of an inverted U which support the table 21 by means of four threaded rods 31 located respectively near the corners of the table. By screwing the nuts 32 on the threaded rods 31, the height of the table 21 can be adjusted.
The shaft 27 can be rotated step by step by means of a feed mechanism and in such a way that at each step the shaft 27 rotates 90 and is stopped in a position where the transverse passage 15 of the Carrot valve is in communication with one of the passages 16 of the distributor wood. Thus, each time the shaft 27 advances, the valve sprue 13 turns a quarter of a turn. , such that the plastic material is extruded through the four dies 18 in turn.
The advancement mechanism which rotates the shaft 27 comprises a reciprocating member 33, of rectangular cross section, in one edge of which is cut a housing 34 for receiving a drive finger 35. articulated to the member 33 at 36. In an opening 37 drilled in the side wall of the housing 34 is disposed a spring 38 which pushes the drive finger out of the housing to bring it into the position shown in FIG. 3, a stopper (not shown) being arranged to prevent finger 35 from continuing to move outward after reaching the position shown.
When the reciprocating member 33 is fully counterclockwise;) as shown in Fig. 3, the drive finger 35 is located near one of the four pins 39 rising on a disc 40 fixed to the shaft 27. The displacement of the movement member
<Desc / Clms Page number 4>
reciprocating 33 to the right engages the end of the finger 35 in engagement with the adjacent pin 39 to rotate the shaft 27. The movement of the member 33 is limited so that the other 27 turns a quarter of a turn each time the member 33 moves to the right.
During its return stroke to the left, the finger 35 is pushed back into the housing 34, against the action of the spring 38, as it moves past the pin 39 which has been advanced in. the position previously occupied by the spindle which was engaged with the finger during the preceding stroke to the right o The return movement of the disc 40 during this return stroke of the reciprocating member 33 is prevented by the spring latch 41 which engages behind one of the pins 39 as shown in the drawing.
When the member 33 is brought into its end-of-travel position to the left, the finger 35 is again pushed out of its housing by the spring 38 to engage with the adjacent spindle 39 during the next forward movement. of organ 33 to the right.
The reciprocating motion is hydraulically imparted to the member 33 by two plungers 42, 43 housed in the cylinders 44, 45 and acting respectively to move the member 33 in opposite directions when hydraulic pressure is applied. alternatively to the two cylinders 44, 45. The hydraulic pressure is generated by an oil pump 46 with a conjugate squeeze the pressure side of the pump being connected by a pipe 47 to an oil distribution valve 48 controlling the cycle of operations. of the machine. This distribution valve is actuated by a cam 49 actuated by the output shaft of the reduction gear 5, by means of a gear train 50 whose transmission ratio can be adjusted or changed to modify. the time cycle of the machine.
The oil distribution valve 48 can be brought into two positions where the pressurized oil from the pipe 47 is sent respectively to one or the other of the cylinders 44 or 45 through the pipes 51, 52 respectively, that of the pipes 51, 52 which is not connected to the prebion oil pipe 47 being connected by the valve 48 to the discharge pipe 53 so that the oil discharged from a cylinder is discharged in the sump of the pump 46. The cam 49 takes the form generally shown in FIG. 4, and is provided with a boss 49 'such that the valve actuator 48 is abruptly brought into the position where oil is sent into the cylinder 44 to advance the shaft 27, so so that the tree suddenly advances.
The return stroke of member 33 is more gradual, with valve actuator 48 gradually being moved to its other position as it rises over the surface of the cam.
The four molds and the combined opening and closing mechanism are carried by the table 21 above the dies 18. The molds are preferably molds in two parts, comprising the two parts 54 carried respectively by trays 55, 55 'which can be actuated to move towards and away from each other to close and open the mold. The molds are cooled by circulating water in a known manner (not shown) and can be detached from the trays so that different molds can be used.
The plates are actuated by two pairs of hydraulic cylinders 56, 56 ', and 57, 57', the cylinders 56 and 57 serving to close the mold and having a larger diameter than the cylinders 56 ', SI 57 :; which are used to open the mold.
The outer ends of the jacks 56 and 57 are directly connected to their adjacent plates while the outer ends of the jacks 56'SI 57 'are respectively connected to transverse pieces 58, 58' interconnecting the ends of pairs of guide rods 59 , 59 ', the opposite ends of which are fixed to the plates 55, 55', respectively. The rods 59, 59 'are able to move freely in openings of the plates 55, 55' respectively.
The pairs of rods 59, 59 'thus serve to guide the alignment of the plates 55, 55' and when pressure is applied to the jacks 56 ', 57', the plates move in the desired direction to open the mold.
<Desc / Clms Page number 5>
The admission of pressurized oil to open and close the four molds is controlled by four oil distribution valves 60, 61, 62 63, the operation of these valves being controlled by cams 64, 65, 66, 67, respectively which are all fixed to the shaft 27. The cams are similar to the cam 49 and they are formed in such a way that when the actuator of a valve descends from the boss of its mating cam, the mold corresponding closes and remains closed until the cam has moved 180, i.e. the gap between two other bosses, so that the oil distribution valve is actuated to open the mold and keep it open in positions corresponding to two bosses.
Each distribution valve is connected to the oil inlet pipe 47, the outlet pipes 68 being connected to the two cylinders of the large diameter jacks 56, 57 of 1- * corresponding device controlling the mold and the outlet pipes 69 to the two cylinders of the two small diameter cylinders 56 ', 57', the pipes 68, 69 coming from the valve 60 being the only ones which are shown connected to the mold mechanism; the pipes coming from the other valves have not been shown in their entirety in order to simplify the drawing. Each of the pipes 68 is connected to its corresponding pair of cylinders via a shut-off valve 70 which maintains the pressure in those cylinders to keep the mold parts firmly closed until the dispensing valve has been released. corresponding oil is actuated to open the mold.
This avoids any possibility of the molds opening slightly due to variations in pressure in the oil inlet line. Each check valve 70 is constructed so as to be unobstructed and allow the oil to flow out. found in the large diameter conjugate cylinders to escape through the pipe 71 into the pipe 53, when pressure is exerted by the pipe 69 to open the mold. The oil coming from the small diameter cylinders is returned to the pipe 53 by the pipe 72 connected to the distribution valve in the usual manner.
The four cams 64 to 67 are arranged perpendicular to each other, so that when the shaft 27 rotates step by step, the molds combined with the different dies open and close successively and in the desired order according to the synchronized operation of the machine.
The shaft 27 also carries a cam 73, similar in shape to the cam 49 which serves to actuate the air distribution valves 20. The four air distribution valves 20 corresponding to the four dies are arranged around this cam. so as to be operated in turn. The cam is shaped in such a way that it maintains a dispense valve open in two of its positions and closed in two other positions. The cam 73 is placed relative to the cams 64 to 67 controlling the opening and closing of the molds in such a way that air is supplied to the internal tubular part 19 of a die only during the periods when the conjugate mold is closed.
The adjustment of the operating time of the cam is preferably such that the supply of pressurized air is opened immediately after the corresponding mold has closed.
A disc 75, also mounted on the shaft 27, carries on its upper surface a wedge-shaped cam 76 capable of engaging the inner ends of four ejector levers and lifting them to remove the molded bottles from the dies. .
Each of the levers 77 is unique to one of the dies and each of them is hinged to a bearing 78 carried by a block 79 on the table 21. The block 79 also receives a spring plunger 80 which normally pushes the lever back. inner end of its associated lever 77 towards the disc 75. The outer end of each lever 77 has a forked or annular portion 81 which surrounds the die such that when the inner end of a lever 77 is lifted by the hull. 76, its part 81 moves up and down to remove the molded bottle from the die 18.
The cam 76 is positioned relative to the other cams mounted on the shaft 27, so that a lever 77 is actuated while the corresponding mold is being made.
<Desc / Clms Page number 6>
dant is open and preferably at the beginning of the phase where the plastic material is extruded through this die. Cam 76 passes under each of the levers and leaves it during its movement from one position to the next and does not remain in contact with any of the levers when the shaft 27 is fixed in either one or the next. the other of its four positions.
In order to stop the rotation of the feed screw 1 if no mold is used with either die, devices are provided for disengaging the clutch 6 when the screw should normally be extruded. - der the plastic material in the sector which is not in activity. This is done by means of the disc 82 fixed on the shaft 27 and on which cams 83 can be fixed in one or more of the four positions corresponding to the different dies. The cam 83 is intended to actuate an oil distribution valve 84 to ensure the admission of oil under pressure to one or the other of two jacks 85, 86 connected to the control mechanism of the valve. clutch 6.
The valve 84 normally connects the supply of pressurized oil to the cylinder 85 to keep the clutch 6 closed, but when a cam 83 attacks this valve, the pressurized oil is discharged from the cylinder 85 and supplied to the cylinder 86 to disengage. the clutch. Cam 83 maintains the dispensing valve in this position as long as the shaft 27 is fixed in the position where the dispensing valve 12 connects the chamber 2 to the non-active die. As soon as the shaft 27 leaves this position the oil distribution valve 84 is actuated to re-engage the clutch.
While the machine is in operation, the feed screw 1 is rotated at the desired speed to extrude the plastic material, the motor 4 employed for this purpose preferably being a variable speed motor, and the cycle of the operating time of the machine being controlled by a suitable selection of the gear train 50 so that the desired amount of plastic tubing is extruded from each die in turn. Assuming that the plastic material is extruded from the first die after the time interval determined for the cycle of times, the shaft 27 is rotated a quarter turn to bring it to a second position of so as to cut off the arrival of plastic material from the first die and connect it to the second die.
When the shaft 27 approaches this second position, that of the cams 64 to 67 which corresponds to the first die -activates its associated oil distribution valve to close the mold around the section of extruded plastic tube of the first sector.
The open end of the plastic tube is closed automatically as a result of its clamping between the lower walls of the two parts of the mold when the latter closes. When it is in this second position, the cam 73 also actuates the air intake valve 20 corresponding to the first die to admit the pressurized air into the internal tubular member 19 of this die. and thus perform the blowing of the plastic tube to make it match the internal shape of the mold.
While these operations are being carried out, a section of tube is being extruded at the second die and after the period of time determined by the cycle of times has elapsed the shaft 27 again advances by. a quarter turn to occupy a third position and cut the arrival of plastic material to the second die and connect it to the third die. The second mold is then closed around the section of extruded tube of the second die and the second bottle is subjected to the blowing., As described above. When the shaft is in this third position, the mold combined with the first die remains closed at the same time as the air pressure is exerted therein.
At the end of this third period, the first bottle has solidified enough to allow the mold to be opened and the bottle to be removed.
At the fourth movement of the shaft 27, the admission of the plastic material is cut off at the third die and connected to the fourth die, and that of the cams 64 to 67 together with the first die actuates its distribution valve. oil to open the mold conjugated with the first die., the cam 73 having previously disengaged the distribution valve of
<Desc / Clms Page number 7>
air 20 conjugated with the first die to shut off the compressed air intake of the first die and exhaust the air which is inside the first bottle.
As a result of the configuration of the mold, the extruded section of tubing is severed entirely or substantially entirely from the mass of plastic material which is in the extrusion die when the mold is closed. Thus, when the mold is open, the formed bottle can be easily detached from the die. This is done mechanically by the lever 77 which is actuated when the shaft is again brought from its fourth to its first position, as the inner end of the lever 77 is engaged by the cam 76 during this movement. The formed bottles fall through the opening 21 'of the table 21 directly below the dies and can be directed through chutes 87 outside the machine, eg onto a conveyor belt.
When the shaft 27 again reaches its first position, the plastic material is again extruded from the first die and the cycle of operations is repeated.
Although only one particular embodiment of the invention has been described, it is evident that various modifications can be made thereto without departing from the invention. Thus, for example, instead of a single extruder distributor, the changeover device for supplying the plastics material to the different dies may include individual shut-off valves for the different dies, which open mechanically. - hydraulically, electrically or in any other suitable manner, depending on the cycle of the desired operating times.
In addition, the changeover device can in a simplified machine be operated by hand instead of being operated automatically. Opening and closing the molds can also be done by hand.
CLAIMS. la- Machine for extruding organic plastics intended to feed a series of extrusion dies, in combination with a device for cutting off the arrival of organic plastic material from one of these dies and substantially simultaneously connecting another die to this arrival of organic plastic.
2.- Machine for the manufacture of blown hollow objects in organic plastic material, characterized in that it comprises a chamber containing a rotating feed screw a device for bringing the solid organic plastic material reduced into pieces to this chamber, this screw advancing the material supplied therein to an outlet opening, \) a device for heating this chamber so that the material is plastic in the state of a semi-fluid mass before it is 'reach this exit opening,
conduits leading from this opening to a series of extrusion dies which each comprise inner and outer tubular members leading between them an annular passage through which the semi-fluid mass which is fed therein is extruded in a form tubular $ a heating device combined with these conduits to maintain any plastic material contained therein in a semi-fluid state, a cut-off device to allow or stop the extrusion of the plastic material by each of the dies, a device permutator for selectively actuating this cutting device in order to ensure the extrusion of the plastic material by these dies in turn, a device for supplying a pressurized fluid into the internal organ of each die and a device for regulating the flow of pressurized fluid to the dies.