BE894214A
BE894214A - METHOD AND APPARATUS FOR THE PRODUCTION OF BIORIENT HOLLOW ARTICLES

Info

Publication number: BE894214A
Application number: BE0/208886A
Authority: BE
Inventors: G Hahn; R N Rutledge
Original assignee: Cosden Technology
Priority date: 1981-09-04
Filing date: 1982-08-26
Publication date: 1982-12-16
Also published as: AU553664B2; JPS5853415A; AU8798882A
Description

       

   <EMI ID=1.1>  

PROCEDE ET APPAREILLAGE POUR LA PRODUCTION 

D'ARTICLES CREUX BIORIENTES

  
La présente invention se rapporte à un procédé et un appareillage 

  
pour la production d'articles creux à partir d'une matière plastique. Elle  concerne plus particulièrement une méthode et un appareillage pour la produc-

  
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neuses thermoplastiques. 

  
On sait que les caractéristiques de résistance de récipients ou  d'articles creux en matière plastique thermoformée sont améliorées quand cette 

  
matière a subi une orientation moléculaire. Cette orientation peut résulter 

  
de l'utilisation de matières de base pré-orientées. Cependant, il est préféra-  ble de conférer au produit final une orientation moléculaire dans une ou plu-  sieurs directions pendant le processus de fermage de l'article. 

  
Les propriétés de résistance sont particulièrement améliorées  quand la matière plastique constituant les parois de l'article creux ont été biorientées de façon uniforme ou équilibrée. La matière est biorientée quand

  
on l'étiré proportionnellement de la même valeur le long des deux axes de co-

  
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être caractérisée par sa très faible valeur de biréfringence. Cependant, il  est difficile de réaliser une orientation biaxiale équilibrée pendant la fabri-  cation d'un corps creux dont la section transversale varie.

  
On a déjà utilisé de nombreuses méthodes pour produire, à partir  de matières thermoplastiques , des corps creux ayant un certain degré de biorientation moléculaire. Ces méthodes comprennent généralement une série d'étapes séparées, dont notamment la production d'une pré-forme, un premier étirage de cette pré-forme, un ménage final sous pression pour amener la pré-forme étirée à la forme désirée. En général, par les méthodes usuelles, la pré-forme qui est souvent appelée "parison", est obtenue de deux façons. D'après une de ces méthodes, on produit une parison tubulaire par extrusion puis on la façonne. D'après l'autre méthode, qui est la plus utilisée, on produit la parison par injection, puis on la refroidit et on l'envoie dans l'appareil séparé de façonnage final où on la réchauffe et la soumet au moulage final.

  
Une méthode de production de bouteille avec orientation biaxiale consiste à étirer la parison longitudinalement le long de son axe pendant qu'elle est à sa température d'orientation. Cet étirage longitudinal est effectué à l'aide de moyens d'étirage mécaniques. L'étirage radial est réalisé par des méthodes sous pression, a la température d'orientation. La température de l'article ne doit pas dépasser la température d'orientation, sinon les effets de l'orientation sont neutralisés. Ce procédé présente l'inconvénient de la non-uniformité de l'étirage mécanique, d'où manque d'équilibre de l'orientation bi-axiale. Ceci est particulièrement vrai le long du bord d'attaque de la cheville d'étirage. L'étirage et la déformation sont plus importants le long de ce bord que dans les autres surfaces.

   En même temps, dans cette zone, il peut se produire une réduction d'épaisseur de la matière, d'où une moindre qualité du récipient terminé.

  
D'après un procédé similaire, on réalise l'orientation biaxiale

  
en soumettant la parison pré-formée à un premier soufflage de façon à former un article soufflé préliminaire, dont la forme est semblable à celle de l'article final, mais avec des dimensions moindres. On effectue ce soufflage préliminaire pendant que la matière est au-dessus de sa température d'orientation, de sor-

  
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rientation biaxiale en soumettant l'article pré-formé à un soufflage final à

  
la température d'orientation.

  
D'autres procédés de production d'articles creux biorientés consistent à utiliser une feuille biorientée, puis à former le produit final par moulage sous vide ou par soufflage. Mais ce thermoformage final exerce un effet défavorable sur l'orientation de la feuille. De ce fait, ce type d'orientation , biaxiale est difficile à contrôler dans le cas d'objets à configuration transversale ou axiale non symétrique.

  
Depuis un certain temps, l'industrie des récipients souhaiterait

  
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doit avoir une résistance suffisante, pour résister aux pressions internes de boissons gazeuses et/ou aux contraintes de transport, notamment manipulation brutale, chutes, etc. Le récipient doit avoir aussi un aspect attrayant et . être dépourvu de toute toxicité. De plus, il doit aussi, dans bien des cas, être imperméable à la diffusion de divers gaz, en provenance soit du produit contenu dans ce récipient, soit de l'extérieur vers ce produit. Par exemple, les récipients contenant des produits alimentaires, liquides ou solides, doivent constituer une barrière contre l'infusion d'oxygène provenant de l'atmosphère environnante.

  
De même, pour les boissons gazeuses, comme la bière et les limonades, il doit y avoir une barrière empêchant la diffusion vers l'extérieur du gaz sous pression occlus dans ces boissons. Si une limonade perd ne serait-ce

  
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tant devenue "plate". Il est donc nécessaire que les récipients en matière thermoplastique constituent une très bonne barrière contre la diffusion d'oxy-

  
 <EMI ID=7.1> 

  
Il existe actuellement sur le marché des récipients en matière plastique, contenant des boissons gazeuses. Certaines limonades sont vendues en bouteilles de 1 ou 2 litres. Ces bouteilles, qui sont fabriquées en polyéthylène téréphtalate (PET), ne donnent pas une durée de conservation satisfaisante pour le consommateur. De plus, il serait nécessaire de disposer de bouteilles plus petites, allant d'un quart à un demi litre. Malheureusement, l'imperméabilité aux gaz diminue quand le volume de la bouteille diminue, du fait du plus grand rapport surface : volume.

  
D'autre part, les procédés utilisés pour la production de bouteil-

  
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et coûteux, car ils comprennent plusieurs étapes. Dans ces procédés, on utilise

  
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dépendante puis qui a été refroidie et soumise A une opération séparée où les 4 parisons sont réchauffées et étirées mécaniquement avec une barre avant d'être 

  
 <EMI ID=10.1> 

  
1 ou 2 litres laisse beaucoup à désirer, alors que la contrainte y est maximum. Aussi, les bouteilles sont prévues avec un fond hémisphérique, afin de leur conférer une résistance suffisante. Mais, de ce fait, il faut ajouter un support séparé, sur le fond, pour avoir une surface plate pour les bouteilles posées verticalement. Ces supports renforcent aussi la résistance de cette partie la plus faible du récépient. L'emploi de techniques de moulage par injection des parisons ne permet pas de former des parois multicouches pour les récipients, ce qui aurait permis d'améliorer certaines de leurs propriétés. Par exemple, il est souhaitable de produire des récipients ayant une paroi multicouches, dont l'une donne la résistance, une deuxième constitue une barrière aux gaz et une troisième confère un aspect esthétique.

   La technique par parisons avec moulage par injection ne permet pas de fabriquer des récipients multicouches, uniformes. De plus, le procédé usuel de fabrication de récipients pour boissons comprend plusieurs étapes et il est donc long et coûteux.

  
La présente invention a pour objet un procédé simplifié, rapide et efficace de production d'articles creux en matière thermoplastique biorientée. L'invention a aussi pour objet un appareil très efficace pour la production

  
 <EMI ID=11.1> 

  
Dans le procédé de l'invention, on utilise un système de thermoformage sous pression élevée d'après lequel on soumet la matière en forme de feuille à une force de soufflage vers le bas, pour donner une préforme qui est

  
 <EMI ID=12.1> 

  
 <EMI ID=13.1> 

  
L'assemblage de l'invention utilise la pression hydraulique pour fixer la feuille, et une série de cavités de moulage supérieures et inférieures comprenant un métal poreux pour le moule ou une autre structure métallique laissant passer

  
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et un système d'air comprenant une source d'air comprimé et une paire de riservoirs, accumulateurs d'air. Les assemblages de moules supérieurs et inférieurs utilisent des sections de moulage interchangeables pemettant de former des articles de diverses dimensions en fonction des nécessites et des exigences du fabricant de récipients.

  
D'après la présente invention, on utilise un système de theroofor-

  
1&#65533; 

  
mage sous haute pression, contrairement au système de l'art antérieur où le formage se fait sous vide. On peut ainsi produire la préforme puis l'article final par formage sous pression dans le même appareil. On élimine ainsi la technique coûteuse de formation d'une parison. De plus, on réalise l'orientation biaxiale du produit fini, ce qui améliore la résistance et l'imperméabilité. D'autre part, on peut utiliser une feuille coextrudée, multicouches,

  
 <EMI ID=15.1> 

  
en matière thermoplastique biorientée, ayant les qualités désirées de résistance, imperméabilité et esthétique.

  
Ces caractéristiques et autres particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après de modes d'exécution, avec référence aux dessins annexés, qui montrent respectivement :  Fig. 1 : une vue schématique d'une ligne de production suivant le procédé de l' invention; Fig. 2, 3, 4 et 5 : des représentations schématiques des étapes de thermoformage avec orientation; <EMI ID=16.1>  le procédé de l'invention, et non encore séparés l'un de l'autre:
Fig. 7 : une vue en perspective d'une surface de moule de préformage; Fig. 8 : une vue en perspective d'une bouteille en matière plastique:
Fig. 9 : une vue en perspective d'un récipient ayant une autre forme; Fig. 10 : vue schématique en coupe verticale frontale d'un assemblage de ther-

  
 <EMI ID=17.1> 

  
Fig. 11 : vue schématique en coupe latérale de l'assemblage de la Fig. 1; Fig. 12 : vue du haut de l'assemblage des Fig. 1 et 2; Fig. 13 : une vue en coupe frontale, transversale, de blocs de moulage de l'assemblage de thermoformage!  <EMI ID=18.1>  Fig. 20 : une vue schématique d'un système de valves sous pression; Fig. 21 : une vue en coupe d'une valve utilisée dans le système de valves; <EMI ID=19.1>  périeure d'un récipient; Fig. 26 : un diagramme montrant les circuits de contrôle d'air, d'hydraulique et d'électricité de tout le système.

  
Le procède de l'invention permet de mouler par soufflage des arti-

  
&#65533; 

  
cles creux, en matière thermoplastique, avec une seule étape de formage, ces articles étant fortement biorientés. Grâce au procédé, les durées de cycle sont très courtes, d'où production en masse d'articles creux, à grande vitesse et faible coût.

  
Ce procédé s'applique à tout type de matière résineuse thermoplastique, pouvant être extrudée en. forme de feuille et être thermoformée. On peut utiliser des polymères amorphes ou des polymères cristallins. Comme exemples de polymères, on peut citer les polyesters, tels que le polyéthylène téréphtalate; les polymères vinylaromatiques ou styréniques, dont notamment les polymères et copolymères de styrène substitué ou non, les polystyrènes à résistance aux chocs améliorée, notamment les mélanges de polystyrène et de caoutchouc, les copolymères greffés et les copolymères blocs, et les résines du type ABS; les polyoléfines, tels que polyéthylène et polypropylène; les résines contenant des groupes nitriles, tels que les copolymères contenant une majeure quantité d'acrylonitrile;

   les résines acryliques, dont notamment les polymères et copolymères d'esters d'acide acrylique ou méthacrylique; les esters vinyliques, tels que les polymères de chlorure de vinyle et d'halogénuxe de vinylidène; les polyamides: divers mélanges de ces polymères.

  
Les caractéristiques thermoplastiques et les propriétés de ces classes de polymères sont connues. Pour chaque polymère particulier, il existe une gamme de température d'orientation ou gamme d'écoulement par étirage, dans

  
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polymère qui fond dans une zone de températures. De plus, la zone de température d'orientation se situe au-dessus du point de transition vitreuse du second ordre, qui est la température à laquelle un polymère essentiellement amorphe ou un polymère cristallisable pouvant être refroidi en un polymère amorphe, passe

  
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tat caoutchouteux.

  
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tre. On peut la déterminer facilement par des essais simples ou on peut la trouver, pour bon nombre de polymères, dans des ouvrages de référence. Par ex-

  
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't me de température d'orientation.

  
Le procédé de base de moulage par soufflage est bien connu pour la production d'articles creux; cependant, il n'a pas été adapté pour la fabrication d'articles orientés biaxialement. Au début du présent texte, on a décrit les procédés spéciaux connus de production d'articles creux orientés.

  
Une machine typique de coulage par soufflage ne peut satisfaire qu'un nombre

  
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ment pour leur permettre de travailler à des pressions plus élevées.

  
Si:.l'on se réfère aux dessins, on voit à la Figure 1 un schéma de ligne de fabrication suivant le procédé de l'invention. On a d'abord une source de film ou feuille en matière thermoplastique, comme par exemple un rouleau
10 de feuille 12. La source de feuille 12 peut aussi consister en un dispositif d'extrusion, fournissant la feuille 12 de façon continue pendant l'exécution du procédé de l'invention.

  
La feuille passe ensuite dans le préchauffeur 14, qui élève la température du polymère à une valeur supérieure à sa température de transition vitreuse de second ordre ou de celle de ramollissement, mais qui est inférieure à la température ou gamme de températures de fusion du polymère.

  
La feuille thermoplastique chauffée passe ensuite dans l'appareil
16 de moulage par soufflage. Il comporte des sections de moule, supérieure et  inférieure 18, 20 qui se déplacent l'une par rapport à l'autre, de façon à ouvrir et à fermer plusieurs cavités 22 de moules formées entre ces sections.

  
Par fermeture des sections de moules supérieures et inférieures, la feuille est fixée entre les deux sections. On applique alors une certaine pression sur l'un ou l'autre côté de la feuille plastique, de façon à faire pénétrer la feuille dans les cavités des moules et à la thermoformer à la forme désirée.

  
D'après la présente invention, l'appareillage de moulage par soufflage comprend plusieurs cavités 24, spécialement conçues, dans la section de  moule opposée à celle qui contient les cavités de moules 22. Une cavité 24 est située en face d'une cavité 22. Chaque cavité 24 contient une surface de moule de préformage ayant une configuration spéciale. Un mode d'exécution d'une telle surface de préformage, particulièrement adaptée pour produire des articles creux, en forme de coupe, à partir de polyéthylène téréphtalate, est représenté à la Figure 7. La configuration de ces surfaces n'est pas critique de la présente invention et on peut utiliser des configurations de surface analogues à. celle représentée à la Figure 8 pour produire des articles creux à partir d'autres types de matières thermoplastiques.

   Ces surfaces ont une forme particulière permettant d'obtenir un article creux dont l'épaisseur de la paroi est uniforme après moulage par soufflage.

  
Les surfaces des parties de moule de préformage 24- agissent principalement comme surfaces d'échange thermique. Après avoir été fixée entre les sections de moules 18, 20, la feuille thermoplastique est soufflée vers et contre ces parties 24. On la laisse en contact avec ces surfaces pendant une durée prédéterminée, qui dépend entre autres choses de la température à laquelle les surfaces sont maintenues. Ensuite, la feuille de polymère est soufflée dans les cavités de moule 22, en créant une pression sur le côté de la feuille
12 opposé à ces cavités. On ouvre alors les sections de moule et on sort la feuille moulée par soufflage. Les différentes étapes du moulage seront expliquées plus en détail, avec référence aux Figures 2-5. 

  
La feuille, qui est sortie de l'appareil de moulage 16, contient plusieurs articles creux, moulés par soufflage, qui sont reliés ensemble par des sections non thermoformées de la feuille 12. Les articles creux peuvent avoir la même configuration. Mais, comme montré à la Figure 1, une partie de ces articles peut avoir une configuration, par exemple une partie supérieure 26 de bouteille, tandis que les autres articles creux peuvent avoir une configuration différente, par exemple une partie de fond 28 de bouteille, adaptée pour être soudée à la partie supérieure 26. On introduit la feuille d'articles creux dans un appareil 26 d'ébarbage, où les articles interconnectés sont séparés les uns des autres et ébarbés pour enlever les déchets qu'on peut recycler, par exemple vers un dispositif d'extrusion utilisé pour fournir la feuille thermoplastique 12.

  
Les articles ébarbés sortant de l'appareil 30 peuvent être utilisés tels quels, par exemple comme coupes ou récipients pour produits alimentaires. Du fait que l'on peut produire un réservoir à parois orientées biaxialement, il est possible de réduire encore l'épaisseur des parois du récipient sans diminuer la résistance. On peut ainsi diminuer la quantité de matière thermoplastique. utilisée par réservoir, d'où gain de matière.

  
D'autre part, les articles creux ébarbés sortant de l'appareil 30 peuvent être traités pour les transformer en récipients de forme complexe. Par exemple, d'après un mode d'exécution illustré par la Figure 1 et, plus en détail, par la Figure 6, où les fonds et les dessus de bouteilles sont produits

  
à l'étape de moulage par soufflage, ces parties de bouteilles peuvent être réunies pour produire les bouteilles. On peut accomplir cette opération en introduisant les parties de ./bouteille dans un dispositif 32 de soudure pax friction ou par rotation rapide. D'après cette technique, les parties du récipient sont axialement juxtaposées et sont en contact en donnant la configuration finale désirée. On fait tourner rapidement une partie par rapport à l'autre, d'où dégagement de chaleur par friction, suffisant pour produire la soudure des deux parties. On peut ainsi obtenir une bouteille en matière plastique, ayant la configuration représentée à la Figure 8.

  
D'après un autre mode d'exécution de l'invention, chacune des cavités de moule 22 du dispositif 16 de moulage par soufflage a la même configuration, qui est celle du dessus et de la paroi latérale d'un récipient du genre bouteille, tel que représenté à la Figure 9. Après leur sortie de l'appareil d'ébarbage 30, ces bouteilles sans fond peuvent être manipulées de différentes façons. Si elles ont une conicité suffisante, on peut les engager les unes dans les autres, ce qui permet de transporter, dans un volume donné (par exemple un wagon) un plus grand nombre de bouteilles, en comparaison avec des bouteilles normales avec fond. De plus, et indépendamment de la conicité, ces articles peuvent être imprimés à grande vitesse, car on peut glisser l'article creux sur un mandrin, fournissant un support permettant à une tête imprimante

  
à grande vitesse d'être appliquée avec .la force nécessaire pour une impression de qualité. Les bouteilles creuses sans fond peuvent aussi être soumises à une opération de soudure par rotation rapide pour fixer un fond plat à la paroi, soit directement à la sortie de l'appareil d'ébarbage, ou après un ou plusieurs traitements intermédiaires ou après transport. On obtient ainsi un récipient, genre bouteille, comme illustré par la Figure 9.

  
L'étape de moulage par soufflage avec orientation biaxiale, qui a lieu dans l'appareil de moulage 16, est décrite plus en détails ci-après, avec référence aux Figures 2-5.

  
La feuille 12 est amenée dans l'espace compris entre la section supérieure de moules 18 et la section inférieure de moules 20,' ces deux sections étant espacées à ce moment. La feuille 12 vient de quitter le préchauffeur 14 . 

  
(Fig. 1), qui peut être un four usuel, par exemple infrarouge, du type généralement associé aux machines de moulage par soufflage. La température du four varie évidemment en fonction du type de matière plastique qui constitue la

  
 <EMI ID=26.1> 

  
le four sera maintenu à environ 320-330[deg.]C. La feuille 12 entre dans le préchauffeur et y reste pendant plusieurs cycles de la machine, car la feuille avance par étape dans le préchauffeur vers la machine de moulage par soufflage

  
16. La feuille de PET peut rester pendant environ 2 minutes dans le préchauf-

  
 <EMI ID=27.1> 

  
feuille au-dessus de sa température de ramollissement, mais en dessous de sa température de fusion. On peut facilement déterminer les températures et durées de séjour qui conviennent pour d'autres types de feuilles.

  
tome montré à la Figure 3, on amène l'une contre l'autre les sections de moules 18 et 20, ce qui fixe la feuille 12 entre elles. Bien que cela ne soit pas montré à la Figure 3, la fermeture des sections de moules entraîne un déplacement initial vers le haut de la feuille 12 en sa partie centrale, par la surface 50 dans les moules inférieurs 24. Ceci amène un soulèvement de la feuille 12, de sorte qu'elle n'est en contact que par la partie supérieure de la surface 50. Les vannes 34 à trois voies, placées en-dessous de chaque cavité 24, entrent alors en action, pour établie la communication entre l'intérieur de la cavité 24 et la conduite d'évacuation 36, qui peut éventuellement être reliée à une source de vide. En même temps, on met en action les vannes 40 à trois voies, ce qui amène une source de gaz pressurisé, par exemple de l'air,

  
à communiquer par les conduites 44 avec l'intérieur de chacune des cavités supérieures 22... De cette façon, la feuille 12 est soufflée et mise en contact avec la surface convexe 50 des parties inférieures de moules 24.

  
Deux configurations de surface 50 sont illustrées à la Figure 7. Ces configurations conviennent pour former les parties de récipients illustrés aux Figures 2-6.

  
La première surface a la forme d'une dépression concave peu profonde avec, situé centralement, un cylindre légèrement tronconique, à bord supérieur arrondi et à sommet plat, s'élevant de cette dépression. Cette première surface convient particulièrement pour donner une préforme thermoplastique,

  
 <EMI ID=28.1> 

  
creux, orienté biaxialement, de la bouteille représentée à la Figure 8.. 

  
La seconde surface a une dépression concave, peu profonde, d'où  s'élève centralement*une bosse ronde, semiellipsoldale, avec une partie centrale, plate, au sommet. Cette seconde surface convient pour former une préforme thermoplastique, partiellement orientée longitudinalement, adaptée à la fabrication de la partie supérieure, orientée biaxialement, de la bouteille de la Figure 8. Pour faciliter la formation de la partie filetée, il est avantageux de prévoir une série d'anneaux concentriques ou une autre configuration dans la partie plate au sommet, en maintenant ainsi une quantité suffisante de polymère à cet endroit. Les formes des préformes partiellement orientées sont conçues de façon à obtenir une épaisseur de paroi très uniforme dans chacune des parties (fond et tête) lorsque ces parties sont amenées à la forme finale par moulage par soufflage.

  
La surface 50 de la partie inférieure du moule 24 se trouve à une température inférieure à celle de la feuille 12 au moment de sa sortie du préchauffeur 14. La température de la surface 50 et la durée de contact entre la feuille 12 et cette surface 50 sont choisies de façon à conférer à cette feuille la température optimum pour l'orientation biaxiale de la feuille pendant l'étape suivante du procédé, à savoir le moulage par soufflage dans la cavité

  
 <EMI ID=29.1> 

  
la température est d'environ 95[deg.]C et la durée de contact est de l'ordre de 0,2 à 0,4 seconde. D'autres températures et durées de contact peuvent être facilement déterminées.

  
Quand elle est soufflée contre la partie inférieure du moule 24, la

  
 <EMI ID=30.1> 

  
tation optimum de la matière, bien que cela ne soit pas nécessairement le cas. A une température aussi élevée, la feuille peut être soufflée contre la surface
50 sous une différentielle de pression relativement faible, par exemple aussi

  
 <EMI ID=31.1> 

  
2 2  est d'au moins 5,5 kg/cm et elle peut atteindre environ 14 kg/cm . On peut en- 

  
 <EMI ID=32.1> 

  
tement plus élevées que celles appliquées dans les procédés usuels de moulage par soufflage. Pendant l'étape de soufflage initial contre la partie inférieure
24 du moule, la feuille n'est pas orientée biaxialement ou, du moins, ne l'est pas de façon significative. il se produit une certaine orientation, mais elle est surtout uniaxiale dans la direction longitudinale.

  
Après refroidissement de la feuille 12 au contact des surfaces 50, jusqu'à la température désirée, om met en fonctionnement les valves à troisvoies 34 et 40 pour inverser la différentielle de pression à travers la feuille. On introduit un gaz sous très forte pression dans les cavités inférieures
24 par les conduites 38 (voir Figure 4). En même temps, on relâche la pression dans les cavités supérieures 22 par les conduites 42, qui peuvent éventuellement être reliées à une source de vide. En tant que gaz, on préfère utiliser

  
 <EMI ID=33.1> 

  
3 De préférence, cette pression d'air est comprise entre environ 14 et 45 kg/cm , tenant compte du fait que l'équipement de moulage doit être construit de façon massive pour supporter ces pressions. Un tel équipement est non seulement coûteux, mais, de plus, il ne convient guère pour les durées de cycles très courtes qui peuvent être obtenues d'après le procédé de la présente invention. On obtient des résultats très valables avec des pressions d'air de l'ordre de 17

  
 <EMI ID=34.1> 

  
La différentielle de pression appliquée à travers la feuille 12 pour la pousser dans les cavités de moule 22 doit être suffisamment élevée pour produire une orientation biaxiale uniforme de la matière thermoplastique. Autrement dit, le soufflage de cette matière doit être très rapide et complet,

  
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seur uniforme. De plus, cette pression ne doit pas être trop élevée, pour ne

  
 <EMI ID=36.1> 

  
22 du moule est choisie suffisamment basse pour amener ainsi la matière de la feuille 12 en dessous de sa température de ramollissement ou en dessous de sa température de transition vitreuse de second ordre.

  
Ces considérations concernant la température et la durée sont déterminées, en partie par la durée totale de cycle de l'appareil. On des avantages significatifs du procédé de la présents invention est la grande vitesse de production d'articles creux. Il est donc possible de travailler avec des durées de cycle aussi courtes que 1,2 secondas, soit depuis l'entrée de la feuille 12 jusqu'à la sortie du produit moulé et l'entrée d'une nouvelle section de feuille 12. Mens des durées de cycle aussi longues que 6 seconds* sont plus courtes

  
 <EMI ID=37.1>  

  
Ceci signifie que la durée de contact entre la feuille .12 et les surfaces 50 des cavités inférieures du moule 24 est très courte, de l'ordre de 0,2 â 0,4 seconde environ. Mais cela ne signifie pas qu'on ne puisse pas avoir des durées plus courtes ou plus longues, en fonction de la température de la feuille 12 et celle de la surface 50. Des durées de contact plus longues

  
ne peuvent conduire qu'à des durées de cycle plus longues.

  
La Figure.5 montre l'étape finale du procédé de soufflage. Les parties supérieure et inférieure 18, 20 du moule sont séparées, ce qui libère la feuille 12 moulée comportant plusieurs parties supérieures 26 de bouteille et plusieurs parties inférieures 28. La feuille est ensuite sortie de l'appareillage de moulage. La Figure 6 montre, en perspective, une section de la feuille moulée 12. Une bouteille complète, où le fond et le sommet ont été.soudés par rotation rapide, est montrée en perspective à la Figure 8.

  
La forme des cavités supérieures 22 peut évidemment être choisie en fonction de la forme à donner à l'article creux final. Une autre conception de bouteille est représentée à la Figure 9. Toute la partie supérieure 60 de cette bouteille, y compris le goulot rainuré, est formée par le procédé de moulage par soufflage de la présente invention. Du fait de la légère conicité vers le haut des parois, les parties de la bouteille sans fond peuvent être engagées l'une dans l'autre pour le transport et le stockage. Ultérieurement,

  
on y fixe le fond 64 par soudure par rotation rapide.

  
La présente invention présente aussi l'avantage de permettre l'utilisation de matière en feuilles spécialement choisies et que l'on peut obtenir par des procédés connus d'extrusion ou de coextrusion. Par exemple, on

  
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che de matière plastique imperméable ou formant barrière, par exemple en Saran, polypropylène, polyéthylène à haute densité, polymères contenant des groupes

  
 <EMI ID=39.1> 

  
mm). Ces feuilles multicouches peuvent facilement être biorientées par le procédé de l'invention.

  
 <EMI ID=40.1>  tendant transversalement entre ces bras 103 et parallèlement à la partie supérieure de la base 102.

  
Un bloc 105 avec les parties inférieures des moules est fixé à une assise 106 attachée à la base 102. Un bloc 107 avec les parties supérieures des moules est monté au-dessus du bloc 105 et il peut se déplacer verticalement du fait qu'il est suspendu à la traverse 104 par des liaisons articulées 108. Une source de puissance, notamment un cylindre hydraulique 110, est placée entre la traverse 104 et le bloc 107 et est fixée à ces éléments. Au lieu du cylindre hydraulique, on peut utiliser tout autre moyen permettant de donner une pression vers le bas et de déplacer le bloc 107, comme par exemple une unité actionnée mécaniquement ou électriquement. Le cylindre 110 est pourvu d'un arbre 111. Il est relié au bloc 107 par un piston 112. On peut attacher des cylindres additionnels de pression aux bras articulés 108 pour fournir des forces additionnelles vers le bas.

   Elles fournissent une force de serrage plus u-

  
 <EMI ID=41.1> 

  
105.

  
Un réservoir de pression 113 est prévu, en réserve, à proximité du bloc 105 pour fournir une charge suffisante de pression d'air pour l'opération de thermoformage dans les parties supérieures des moules. Le réservoir 113 assure une capacité d'air de réserve pour accumuler une charge initiale afin de

  
 <EMI ID=42.1> 

  
même, un second réservoir accumulateur 114 est prévu dans l'appareil 100 et il est relié par la conduite 115 au bloc 107 pour accumuler de l'air comprimé et

  
 <EMI ID=43.1> 

  
rouleaux, tandis que la section inférieure de chauffage 124 (montrée en traits discontinus) est en dessous. ,  <EMI ID=44.1> 

  
rouleau 126 sur lequel on fixe un rouleau de matière plastique en feuille 127. 

  
La feuille 128, provenant du rouleau 127, arrive sur les rouleaux
121 et les pointes 122 a de la paire de chaînes sans fin 122 accrochent la feuille et l'assemblage. 100. Un moteur (voir Figure 26) entraîne une paire de  rouleaux à engrenage 129, qui, à leur tour et à l'aide de dents externes d'engrenage engagées dans les chaînes 122, fournissent la puissance pour entraîner les chaînes 122 dans le sens des aiguilles d'une montre (Figure 11). De ce  fait, et avec l'action des pointes 122 a, la feuille 128 arrive dans la section du préchauffeur 123 de l'assemblage. En contrôlant la vitesse du moteur qui entraîne les rouleaux 129, on peut contrôler le chauffage et la vitesse de la feuille 128 dans le four 123.

   A l'extrémité opposée de l'assemblage 100, se trouva un dispositif d'ëbarbage 130 qui comprend une tête 131, déplaçable vers le haut, verticalement, et qui sert à détacher les articles* finis hors de la feuille 128 à leur sortie de l'assemblage de moulage 105, 107.

  
Un panneau de contrôle (Figure 26) assure le contrôle des différentes opérations mécaniques et pneumatiques de l'assemblage 100 et du dispositif d'ébarbage 130. On contrôle ainsi la commande des rouleaux d'engrenage 129, l'action de fixation du cylindre 110, la fourniture d'air, comprimé aux réservoirs accumulateurs 113 et 114, le système de vannes à 6 voies (décrit ci-après) et le dispositif d'ébarbage 130, 131. De préférence, tous les paramètres opératoires du système peuvent être programmés dans le panneau de contrôle et on les fait varier indépendamment afin d'obtenir une efficacité opératoire maximum de tout l'ensemble. Les paramètres que l'on contrôle principalement com-

  
 <EMI ID=45.1> 

  
la vitesse et au réglage des engrenages 129, le réglage du cylindre 110, le réglage et l'amplitude des jets d'air sous pression venant des réservoirs 113 et
-le mouvement de retour vers la position élevée du cylindre 110, et l'action du dispositif d'ébarbage 130, 131. D'autres paramètres comprennent la quantité de chaleur libérée dans le four 123, 124 et la force de fixation obtenue dans l'assemblage de blocs de parties supérieures de moules 107, 108 et 110.

  
 <EMI ID=46.1>   <EMI ID=47.1> 

  
plus de résines, soudées ensemble. La pression de formage est réglée à une

  
 <EMI ID=48.1> 

  
mage optimum pour chaque épaisseur de feuille peut être déterminée avec un minimum d'expérimentation en effectuant un petit nombre de cycles du système et en faisant varier les pressions de formage pour obtenir les conditions les meilleures.

  
La Figure 12 est une vue du dessus, schématique, de l'assemblage
100 et elle montre le dessus du four 123 et (en traits interrompus) les rouleaux 121 ainsi que les chaînes sans fin 122. On voit aussi le dessus du bloc de moulage 107, dont on a enlevé le cylindre 110 et les bras 108 pour indiquer l'influx des conduites d'air sous,pression dans les blocs de moulage supérieur et inférieur. De même, on a enlevé la partie supérieure du dispositif d'ébarbage 130 pour montrer les lames individuelles 132 d'ébarbage. La Figure 13 illustre les blocs de moulage 105, 107, dont les moules individuels ont été enlevés. Cet ensemble de blocs comprend un bloc métallique, rectangulaire, de forme allongée, en tant que bloc supérieur 107 a et un bloc inférieur 105 a, similaire. Chaque bloc comporte des cavités 107 b et <EMI ID=49.1> 

  
une forme symétrique et elles sont adaptées pour recevoir les moules individuels qui sont fixés fermement dans les cavités, avec des moyens de fixation,

  
tels que vis, passant à travers les blocs 105 et 107 et pénétrant dans les cavités. Ces cavités sont également pourvues de passages d pour amener l'air comprimé de thermoformage dans les moules.

  
Les Figures 14 à 16 montrent diverses vues d'une des unités de mou-

  
 <EMI ID=50.1> 

  
 <EMI ID=51.1> 

  
me cylindrique au moule 140 pour des raisons de facilité de construction, mais on peut lui donner d'autres formes symétriques telles que rectangulaire, carrée, triangulaire, pour autant que la cavité soit de même forme. Une, bride 141, s'é-

  
 <EMI ID=52.1>  laire 142 se trouve à l'extrémité opposée à la bride 141. Cette section 142 comporte une rainure 143 autour de sa périphérie, pour recevoir les vis filetées de serrage passant à travers le bloc 105. Le dessus du moule a une sec-

  
 <EMI ID=53.1> 

  
plusieurs rainures 145 circonférentielles, de blocage par pression, sont pratiquées dans la bride 141 et autour de sa périphérie, tournées vers le haut.

  
 <EMI ID=54.1> 

  
située centralement dans la section emboutie 144 et elle est fixée au moule
140 par un boulon central 147 passant à travers une ouverture 148 située centralement dans la section emboutie 144. Un écrou fileté 149, à l'extrémité inférieure filetée 150 du boulon 147, vient se placer sous le côté inférieur 151 de la surface 144 b du moule, pour retenir le boulon 147 et la pièce supérieure 146 du moule. Le boulon 147 a une tête 151 de plus grand diamètre, opposée à l'extrémité filetée 150. De préférence, la partie alésée 152 à travers le centre du moule 146 a un diamètre sensiblement plus grand que le boulon 147 afin de permettre le passage d'air entre les deux.

   La section 146 du moule peut être formée a partir d'un métal poreux, tel que bronze ou aluminium, spécialement fabriqué pour que les pores communiquent ou.ils peuvent être fabriqués en une matière solide, telle qu'aluminium ou laiton, perforée d'une multitude de trous pour l'air. De même, une série de passages d'air 153 sont forés

  
 <EMI ID=55.1> 

  
La Figure 14 est une vue du dessous du moule 140 et elle illustre l'écrou de fixation 149, Le boulon 147, 150, le fond 151 de la partie plate <EMI ID=56.1>  La Figure 16 est une vue du dessus du moule de préformage suivant les Figures 14 et 15. Elle montre le moule 140, la rainure de fixation 145, la <EMI ID=57.1> 

  
146, tronconique. On voit aussi la tête de boulon 151 fixant la pièce supérieure 146 au moule 140.

  
La Figure 17 montre une autre configuration de moule, pour utilisation dans le bloc inférieur 105. Ce moule a une configuration de préforme "négative", par opposition à la configuration "positive" du moule des Figures
14-16. Le corps de moule 160 a, en section, une configuration géométrique régulière, notamment cylindrique, adaptée pour pouvoir s'engager en liaison étroite dans les cavités 105 c du bloc 105. Le corps 160 a une bride 161 s'étendant . 

  
 <EMI ID=58.1> 

  
tion de pression. Le dessus du moule 160 a une section emboutie 163 comprenant une dépression annulaire passant autour de la tête du moule. La partie centrale a un épaulement 164 circulaire, légèrement élevé, définissant les bords d'une cavité de moule négative 165 en forme de cratère. Cette cavité s'étend vers le bas sur presque toute la longueur du corps 160 et a un fond
166 en forme de coupe pourvu de passages d'air 167. Le corps 160 a aussi une surface inférieure, annulaire, emboutie 168 entourant le fond et s'étendant vers le haut dans le corps 160. Un certain nombre de passages d'air 169 pénètrent dans le corps 160 et font communiquer la surface supérieure emboutie 163 avec la surface inférieure emboutie 168. Le corps 160 a une rainure annulaire

  
 <EMI ID=59.1> 

  
de blocage passant à travers le blocs de moules 105 pour fixer le moule 160 dans la cavité du moule.

  
La Figure 18 illustre, en coupe, un assemblage de moule supérieur, composite 170. Cet assemblage est formé de trois sections séparées, pour la facilité de construction, mais il peut être en une seule pièce. De préférence, ce moule est en un matériau facilement usinable, tel que laiton ou aluminium, mais il peut être en tout autre matériau solide, réfractaire. Ce moule 170 comprend une section supérieure 170 a, une section inférieure 170 b et un anneau interne 170 c de passage d'air. La section supérieure 170 a est attachée à la <EMI ID=60.1> 

  
La section supérieure 170 a a un épaulement 172 dans lequel vient se loger

  
 <EMI ID=61.1> 

  
173 constituant le siège de l'anneau 170 c. L'emplacement des épaulements 172

  
 <EMI ID=62.1> 

  
 <EMI ID=63.1> 

  
rence, en un matériau métallique poreux, tel que bronze ou aluminium poreux, de façon à avoir une large surface de passage d'air. Des passages 174 traversent la paroi de la section supérieure 170 a et vont dans un canal annulaire 175 de passage d'air.

  
L'intérieur du moule comporte en périphérie une série de petites dentelures 170 c, dans la paroi de la cavité 178, pour former des projections sur la surface externe des récipients terminés. Ces projections se placeront dans des dentelures similaires dans les tètes d'un système de soudure par rota tion rapide, de façon à fixer les récipients et éviter qu'ils patinent pendant l'opération de soudure. 

  
La section supérieure 170 a a une seconde rainure 176 à sa circonférence dans laquelle s'engagent des moyens de blocage filetés, tels qu'écrous

  
 <EMI ID=64.1> 

  
178 à l'intérieur du moule à l'aide de nombreux passages d'air 179 qui ont été forés. La section inférieure 170 b a aussi une bride 170 d qui s'étend vers l'extérieur.

  
Le moule 170 est un moule supérieur qui se place dans le bloc supérieur 107 et donne la configuration finale d'un fond de récipient, tandis que les moules des Figures 5-8 sont des moules de préforme utilisés dans une étape intermédiaire.

  
La Figure 19 est une vue en coupe d'un mode d'exécution d'un moule supérieur 180 destiné à s'engager dans le bloc supérieur 107. Tandis que le moule 170 est spécialement conçu pour former un fond de récipient, le moule 180 est adapté pour former la tête, qui sera ensuite soudée au fond du récipient.

  
Le moule 180 comporte une section de fond 181 avec bride périphérique 182. La cavité interne le:! de ce moule 180 a la forme de la tête du récipient.

  
 <EMI ID=65.1> 

  
de la paroi du moule 180 et elle constitue une gorge pour vis de blocage traversant le bloc 107 et s'engageant dans la rainure 184. La &#65533;aroi du moule 180 a plusieurs passages d'air 185 pour permettre le passage d'air emprisonné dans le moule par l'article thermoforoé. Une série de dentelures 186 sont situées

  
 <EMI ID=66.1> 

  
tuent de petits épaulements sur l'article moulé pour engagement dans l'appareil de soudure par rotation rapide.

  
Au sommet du moule 180, on trouve un" pairs de moules filetés 187

  
 <EMI ID=67.1> 

  
tinée A produire la tête filetée d'une bouteille ou autre récipient & couvercle fileté. Les sections filetées 187, 188 du roule glissent au-dessus du moule 180

  
 <EMI ID=68.1> 

  
d'air, cylindres hydrauliques, chaîne, cames, etc. Quand la partie supérieurs . 

  
du récipient a été thermoformée dans la cavité 183 et a suffisamment durci, les parties du moule 187, 188 sont déplacées dans les directions opposées aux flèches, de façon à désengager cette partie supérieure filetée et la tête filetée du récipient.

  
La Figure 25 montre une autre forme d'exécution 190 du moule supérieur. Ce moule 190 est similaire au moule 180, sauf en ce qui concerne la partie formant les filets à la tête du moule. Dans le moule de cette Figure
25, le corps 191 s'étend jusqu'à la tête du moule. La partie filetée du récipient est formée par un manchon rotatif, cylindrique 192, formant le filet et qui peut tourner dans la partie 193 du moule. Ce manchon 192 peut avoir une configuration cylindrique, s'adaptant de façon étanche dans une ouverture cylindrique du moule 190. Ce manchon 192 a une cavité 192 a avec filets 196 correspondant à la configuration finale et filetée du sommet de la bouteille ou du récipient. Le manchon 192 est mis en mouvement de rotation à l'aide d'un engrenage 195 monté sur un arbre 194 fixé centralement au sommet du manchon 192.

  
Les Figures 21-24 sont différentes vues d'une valve 200 à trois voies. Dans la Figure 21, la valve 20 comprend un bloc rectangulaire 201, avec bride 202 qui y est fixée par filets ou boulons, et avec une cavité 203 in-

  
 <EMI ID=69.1> 

  
vers l'extérieur, a partir de trois parois du bloc 201. Dans la quatrième paroi, se trouve une ouverture a travers laquelle passe un membre 205 avec tube
205 a et balle de valve 205 b.

  
Les Figures 22-24 donnent différentes vues de la valve 205. un

  
 <EMI ID=70.1> 

  
 <EMI ID=71.1> 

  
deux derniers passages coupent la paroi de la balle 205 b en donnant les ouvertures 207 a et 207 b. On raccorde aux conduites 204 a, 204 e et 204 m par rotation du tube 205 a dans le sent de la flèche (voir Figure 21). C'est ainsi

  
 <EMI ID=72.1> 

  
 <EMI ID=73.1> 

M.

  
 <EMI ID=74.1> 

  
 <EMI ID=75.1>  un corps unique 220. Ce dernier comprend une partie principale et une seule cavité 221, généralement centrale, qui contient un tube 230 pénétrant à l'intérieur et pouvant tourner. Les deux parties de valves 205 des valves 200 et
210 se réunissent à un seul tube 231. Le tube d'amenée 230 a une vis hélicoïdale 232 s'engageant dans un engrenage complémentaire dans le tube 231. En faisant tourner le tube 230, on entraîne simultanément les valves 200 et 210.

  
Les valves 200 et 210 sont placées en relation de phase de 1800, de sorte que, si la valve 210 fait communiquer la tubulure avec. l'amenée d'air, la valve 200 la relie à l'échappement. Le tube 230 est relié à un dispositif de puissance, électrique ou hydraulique, qui agit sur les valves 200 et 210. Ce dispositif, relié au tube 230, est conçu pour faire tourner de 1800 à chaque signal. Il y a rotation simultanée des valves 200 et 210 de 180 degrés, de sorte que si une valve envoie l'air comprimé à la tubulure, l'autre valve relie au système d'échappement. Au cycle suivant, les fonctions sont inversées. Le système de valves est concu de façon à agir sur deux fournitures séparées d'air pour les blocs supérieur et inférieur.

   Quand le bloc inférieur reçoit de l'air comprimé, par exemple par la valve 210 dans la Figure 20, le bloc supérieur est contrôlé par la valve 200 et communique avec l'échappement d'air. Le tube 230 est, de préférence, supporté par deux blocs 234 et 235.

  
La Figure 26 montre schématiquement le système de contrôle, le système hydraulique et le système d'air sous pression. Le panneau de contrôle
300 contenant un circuit avec micro-processeurs ou similaires est établi près de l'appareil de moulage. On compresseur d'air 301 fournit la pression d'air <EMI ID=76.1> 

  
 <EMI ID=77.1> 

  
passant par la valve maîtresse 304, fournit l'air comprimé aux blocs de ther-

  
 <EMI ID=78.1> 

  
necteur 306 A quatre voies amenant l'air comprimé aux régulateurs de pression

  
 <EMI ID=79.1> 

  
le thermoformage pour alimenter la conduite 310 qui est reliée A l'accumulateur

  
 <EMI ID=80.1> 

  
duite 311 au réservoir accumulateur 113.

  
 <EMI ID=81.1>   <EMI ID=82.1> 

  
geusement de l'ordre de 28 à 40 kg/cm . Le régulateur 309 fournit l'air à basse pression par la conduite 310 à une pression de l'ordre de 7 à 15 kg/cm .

  
Le régulateur 308 fournit l'air à une pression d'environ 28 à 40 kg/cm à l'accumulateur 113. L'air sous haute pression qui s'accumule dans le réservoir
113, va, par la conduite 312, au système 210 de vannes à trois voies. De là, la conduite 313 l'envoie directement à une connection en T alimentant le bloc inférieur de moules 105.

  
L'accumulateur 114 fournit l'air sous pression, par la conduite
314, à une valve 315 à commande électrique, qui est en relation pneumatique avec la valve 200 à trois voies. Cette dernière relie la conduite 316 à basse pression avec une connection en T alimentant le bloc de moules 107.

  
Le régulateur d'air sous pression 307, recevant l'air sous haute pression par la conduite 305, fournit de l'air à pression contrôlée, par la conduite 317, à la valve 318 à commande électrique, qui, à son tour, fournit

  
 <EMI ID=83.1> 

  
teur agit sur un arbre commun 205 entre les valves 200 et 210.

  
Une seconde conduite 321 sous haute pression, partant du compres-

  
 <EMI ID=84.1> 

  
voyant de l'air de commande, par la conduite 323, à divers assemblages de l'ap-

  
 <EMI ID=85.1> 

  
que, qui fournissent de l'air comprime pour agir sur les cylindres d'air des deux blocs de moules 105, 107. La valve 328 du bloc inférieur envoie simultanément de l'air aux cylindres 330 L et 330 R de bras articulés. En mime temps, le cylindre central 110 L reçoit une pression d'air par la valve 328.

  
La valve de contrôle 329 envoie simultanément de l'air comprimé aux cylindres 331 L et 331 R de bras articulés du bloc de moules supérieur. De l'air est fourni en mime temps au cylindre central 110 V.

  
 <EMI ID=86.1> 

  
 <EMI ID=87.1> 

  
ne valve 342 de séquence, commandée électriquement, pour amener le fluide hydrau-

  
 <EMI ID=88.1>  premier mouvement et par la conduite 345 pour le mouvement inverse. Le fluide hydraulique, après utilisation, est renvoyé par la conduite 346 à la pompe 302. Le fluide hydraulique est également envoyé, par la conduite 347, à une valve
348 à commande mécanique, qui est commandée par le mouvement du bloc supérieur de moules 107. La valve 348 fournit du fluide hydraulique sous pression par les conduites 349 et 350 pour accroître la commande par pression d'air des cylindres 331 L et 331 R. Cette augmentation de pression a lieu quand le bloc
107 atteint sa position la plus basse et elle sert à faire presser ce bloc 107 sur le bloc inférieur 105 avant l'opération de thermoformage. Le fluide hydraulique usagé quitte les cylindres 331 L et 331 R par des conduites (non représentées) qui le ramènent à la pompe 302.

  
Le panneau de contrôle comprend plusieurs conducteurs de signaux communiquant avec les divers dispositifs de commande des contrôles dans le système d'air sous pression et le système hydraulique. Le conducteur électrique
360 fournit un signal à la valve de contrôle d'air 318, pour commander le moteur à air 320 sur les valves 200, 210. Le conducteur 361 envoie un signal électrique, depuis le panneau de contrôle jusque la valve 315 d'alimentation en air sous basse pression.

  
 <EMI ID=89.1> 

  
commande aux valves 325 et 328 d'air sous pression. Le conducteur 364 envoie un signal de commande à la valve à air 355, reliée au cylindre 356, qui, dans un mode d'exécution, est prévu pour repousser les parties de tête des récipients hors des cavités des moules respectifs. De l'air est amené à la valve 355 par la conduite 354 d'air sous pression qui est branchée sur la conduite principale
323.

  
Un autre conducteur électrique 365 envoie, depuis le panneau de contrôle 300, un signal à la valve 348 à commande mécanique dans le système hydraulique. Le signal électrique transmis par le conducteur 365 commande le mécanisme d'arrêt, mettant fin à l'augmentation de pression hydraulique dans les cylindres 331 quand l'opération de thermoformage est terminée. Le conducteur
366 envoie un signal à la valve 329 commandant les trois cylindres supérieurs dans le bloc supérieur. Le conducteur 367 relie le panneau de contrôle à la valve hydraulique 342, fournissant deux sources différentes de fluide hydraulique au cylindre à double action 343. Un dernier conducteur 368 envoie un signal au four 123 et il a un contrôle de rétro-action pour maintenir la température ,  du four constante pendant le thermoformage.

  
La Figure 26 est un schéma de système d'alimentation en air sous pression, de système d'alimentation en fluide hydraulique et de système de production de signaux dans le panneau de contrôle. La puissance électrique est fournie de l'extérieur aux différentes parties du système, telles que moteur 340 de pompe hydraulique, four 123 et moteur de compresseur d'air 301.

  
Le panneau de contrôle 300 comprend une série de minuteries internes, programmables, pour envoyer des signaux correctement minutés aux conducteurs 360-368, pour un fonctionnement correct et successif des vannes pneumatiques, hydrauliques et électriques, ainsi que des contrôles.

  
Dans une opération type, pour laquelle on se réfère aux Figures
10, 11, 12 et 26, on place un rouleau 126 de feuille de matière plastique, par exemple PET, et on alimente par la chaîne 122. Les pointes 122 a dirigées vers le haut percent les bords de la feuille 128 et poussent cette dernière sur les rouleaux 121 alimentant l'assemblage de moules 105, 107. La chaîne 122 est entraînée par un rouleau à engrenage 129 ayant un engrenage 370 sur l'arbre de  ce rouleau 129. Une chaîne sans fin 371 s'engage sur l'engrenage 370 et elle s'engage aussi, à sa partie inférieure, sur un engrenage de commande 372 qui est monté sur un arbre parallèle à l'arbre du rouleau 129. Cette chaîne s'engage dans une crémaillère 373, d'où arrangement pignon-crémaillère entre le cylindre double action 343 et l'engrenage 372.

  
Le fluide hydraulique, par la conduite 345, agit sur le cylindre
343 qui entraîne l'arbre 344 et la crémaillère 373 vers la gauche. Il n'y a pas de mouvement de la chaîne 371. Un signal électrique transmis par le conducteur 367 commande la valve 342 pour envoyer le fluide hydraulique à l'autre extrémité du cylindre 343, ce qui entraîne le piston et la crémaillère 373 vers la droite. Il en résulte une rotation de l'engrenage 372 et un mouvement de la chaîne sans fin 371 dans une direction contraire à celle des aiguilles d'une montre. La chaîne 371 fait tourner l'engrenage 370 qui entraîne le rouleau 129 et fait avancer la feuille 128 de matière thermoplastique dans l'assemblage de thermoformage. *

  
Pendant l'avancement de la feuille 128 par la chaîne 122, le four
123 reçoit un signal, continuellement réglé, pour le chauffage contrôlé des deux côtés de la feuille 128 pendant qu'elle avance vers les moules 105, 107. Quand une quantité suffisante de feuille 128 est mise en alignement entre les blocs de moules 105 et 107, le cylindre 343 agit dans l'autre direction, ce

  
qui arrête le mouvement de la chaîne 122 et celui de la feuille 128.

  
A ce moment, des signaux sont envoyés pour commander les cylindres d'air 110, 131 qui font descendre le bloc supérieur de moules 107 sur le bloc inférieur 105. Quand le bloc 107 vient en contact avec le bloc 105, il entre aussi en contact avec la valve 348 à l'aide d'un commutateur mécanique, ce qui fait monter la pression du fluide hydraulique dans les cylindres 331 et fait appuyer davantage le bloc 107 sur le bloc 105. En même temps, un signal électrique est envoyé aux cylindres inférieurs 110, 330 pour fournir davantage de pression sur le bloc inférieur 105 et assurer ainsi un scellage sous haute pression des deux blocs 105, 107. A ce moment, la feuille 128, ayant avancé dans

  
le four 123, a été portée à la température désirée, qui est celle donnant la meilleure résistance à l'écoulement au-dessus de la température d'orientation. Donc, à cette température, un étirage de la feuille ne produit pas d'orientation, ce qui permet de produire une préforme dans les moules inférieurs 140.

  
On refroidit ensuite les préformes jusqu'à la température d'orientation pendant leur séjour sur les moules 140. La durée de ce séjour est préalablement déterminée pour chaque type de résine en feuille et il est contrôlé par les valves 200, 210 et 315.

  
La forme des moules 140 de préformage est choisie pour que l'étape finale de formage sous pression dans les moules 170, 180 donne une orientation biaxiale optimum dans la direction axiale et dans la direction radiale.

  
Pendant le préformage, la feuille chauffée est serrée et fixée entre les blocs de moules 105 et 107 et elle est bloquée par les rainures de pression, telles les rainures 145 et 162, entre un moule supérieur 180 et un moule
140, qui sont alignés axialement. Par action des valves 315 et 200, on amène de l'air à faible pression, de l'ordre de 11 kg/cm , dans le bloc supérieur de moules 107. Cet air va à travers les passages 179, 185, dans le moule supérieur et souffle la feuille ramollie sur le moule 140 de préformage. Cette pression est maintenue pendant une durée prédéterminée de 0,1 à 1 seconde et le moule absorbe la chaleur de la feuille, d'où refroidissement de cette feuille jusqu'à sa température d'orientation.

  
Ensuite, les valves 315 et 200 sont fermées et on fait agir la valve 210. On relâche ainsi la pression dans le moule supérieur 107 et, par la conduite 313, on amène de l'air sous pression dans le bloc inférieur de moules  105. Cet air, à une pression de l'ordre de 35 kg/cm , traverse les passages
153, 167 et 169, va dans les moules inférieurs et souffle la feuille dans les moules supérieurs 180 où elle est orientée biaxialement par étirage radial et axial. Par contact avec le moule supérieur, la matière est refroidie en dessous de sa température de ramollissement et elle se solidifie.

  
Or. sépare alors les blocs de moules. Les parties du récipient formant les goulots filetés sont éjectées hors des moules 180, 190, du fait du mouvement de glissement ou de rotation de la partie filetée du moule, comme décrit ci-avant. Peu de temps après, la crémaillère 373 engage l'engrenage
372, d'où mouvement de translation de la feuille, qui quitte la zone des blocs  de moules et va à l'appareil d'ébarbage 130. Les sections du récipient sont ébarbées par action de l'appareil d'ébarbage et elles sont donc prêtes, soit pour le transport, soit pour la soudure par rotation rapide.

  
La rotation simultanée des engrenages 195 par une chaîne sans fin reliée au moteur 356 fait tourner les parties filetées 192 du moule dans une direction contraire à celle des aiguilles d'une montre (vu du dessus vers le bas), ce qui amène la section de tête du récipient vers le bas; elle se dégage de la partie filetée du bloc de moules 107, puis tombe hors du moule. Il est évident que le moment où le moteur 356 entre en action est tel que ce mouvement de rotation ne se produit qu'après séparation des blocs de moules 105 et
107. Cette séparation est obtenue par. l'action en phase inverse des cylindres

  
à double action 330, 331 et 110, qui est commandée par des signaux provenant

  
du panneau de contrôle vers les différentes valves à air agissant sur ces cylindres.

  
Par application d'air à pression élevée à travers le bloc inférieur de moules 105 sur la matière thermoplastique préformée à sa température d'orientation optimum, on force cette matière par dilatation axiale et radiale dans les cavités des moules supérieurs. Grâce à cette dilatation dans les deux directions de la matière à sa température d'orientation, le récipient fini a une orientation biaxiale équilibrée, d'où nette amélioration de la résistance à la traction dans les deux directions et amélioration escomptée des caractéristiques de 'barrière aux gaz" du récipient.

  
Quand les blocs 105 et 107 sont séparés par les charges respectives d'air et les mouvements hydrauliques, le cylindre d'entraînement 343 est mis en action dans le sens qui fait tourner l'engrenage 372 dans une direction in-



    <EMI ID = 1.1>

PROCESS AND APPARATUS FOR PRODUCTION

BIORIENT HOLLOW ARTICLES

  
The present invention relates to a method and an apparatus

  
for the production of hollow articles from a plastic material. It relates more particularly to a method and an apparatus for the production of

  
  <EMI ID = 2.1>

  
thermoplastic knitters.

  
It is known that the resistance characteristics of containers or hollow articles of thermoformed plastic material are improved when this

  
matter has undergone molecular orientation. This orientation may result

  
the use of pre-oriented basic materials. However, it is preferable to give the final product a molecular orientation in one or more directions during the closing process of the article.

  
The resistance properties are particularly improved when the plastic material constituting the walls of the hollow article has been bioriented in a uniform or balanced manner. The material is bi-oriented when

  
we stretch it proportionally by the same value along the two axes of co-

  
  <EMI ID = 3.1>

  
be characterized by its very low birefringence value. However, it is difficult to achieve a balanced biaxial orientation during the manufacture of a hollow body whose cross section varies.

  
Numerous methods have already been used to produce, from thermoplastics, hollow bodies having a certain degree of molecular biorirection. These methods generally include a series of separate steps, including in particular the production of a preform, a first stretching of this preform, a final cleaning under pressure to bring the stretched preform to the desired shape. In general, by the usual methods, the preform which is often called "parison", is obtained in two ways. According to one of these methods, a tubular wall is produced by extrusion and then it is shaped. According to the other method, which is the most used, the parison is produced by injection, then it is cooled and sent to the separate final shaping apparatus where it is heated and subjected to the final molding.

  
One method of producing a biaxially oriented bottle is to stretch the parison longitudinally along its axis while it is at its orientation temperature. This longitudinal stretching is carried out using mechanical stretching means. Radial stretching is carried out by pressure methods at the orientation temperature. The temperature of the article must not exceed the orientation temperature, otherwise the effects of orientation are neutralized. This method has the drawback of the non-uniformity of the mechanical drawing, hence the lack of balance in the bi-axial orientation. This is particularly true along the leading edge of the drawing pin. The stretch and the deformation are more important along this edge than in the other surfaces.

   At the same time, in this area, there may be a reduction in the thickness of the material, resulting in a lower quality of the finished container.

  
According to a similar process, the biaxial orientation is carried out

  
by subjecting the pre-formed parison to a first blowing so as to form a preliminary blown article, the shape of which is similar to that of the final article, but with smaller dimensions. This preliminary blowing is carried out while the material is above its orientation temperature, leaving

  
  <EMI ID = 4.1>

  
biaxial orientation by subjecting the pre-formed article to a final blowing at

  
the orientation temperature.

  
Other methods of producing bioriented hollow articles include using a biaxially oriented sheet and then forming the final product by vacuum molding or blow molding. However, this final thermoforming has an unfavorable effect on the orientation of the sheet. Therefore, this type of biaxial orientation is difficult to control in the case of objects with non-symmetrical transverse or axial configuration.

  
The container industry has been wanting for some time

  
  <EMI ID = 5.1>

  
must have sufficient strength to withstand the internal pressures of carbonated drinks and / or transport constraints, including rough handling, falls, etc. The container should also have an attractive and. be free from any toxicity. In addition, it must also, in many cases, be impermeable to the diffusion of various gases, either from the product contained in this container, or from the outside towards this product. For example, containers containing food products, liquid or solid, should constitute a barrier against the infusion of oxygen from the surrounding atmosphere.

  
Likewise, for carbonated drinks, such as beer and lemonades, there must be a barrier preventing the diffusion to the outside of the pressurized gas occluded in these drinks. If a lemonade loses even this

  
  <EMI ID = 6.1>

  
so much "flat". It is therefore necessary that the containers of thermoplastic material constitute a very good barrier against the diffusion of oxy-

  
  <EMI ID = 7.1>

  
There are currently plastic containers on the market containing carbonated drinks. Some lemonades are sold in 1 or 2 liter bottles. These bottles, which are made of polyethylene terephthalate (PET), do not give a satisfactory shelf life for the consumer. In addition, it would be necessary to have smaller bottles, ranging from a quarter to a half liter. Unfortunately, the impermeability to gases decreases when the volume of the bottle decreases, due to the greater surface: volume ratio.

  
On the other hand, the processes used for the production of bottle-

  
  <EMI ID = 8.1>

  
and expensive because they involve several steps. In these processes,

  
  <EMI ID = 9.1>

  
dependent then which has been cooled and subjected to a separate operation where the 4 bets are heated and stretched mechanically with a bar before being

  
  <EMI ID = 10.1>

  
1 or 2 liters leaves much to be desired, while the stress is maximum. Also, the bottles are provided with a hemispherical bottom, in order to give them sufficient resistance. But, for this reason, it is necessary to add a separate support, on the bottom, to have a flat surface for bottles placed vertically. These supports also reinforce the resistance of this weakest part of the container. The use of injection molding techniques in parisons does not allow the formation of multilayer walls for the containers, which would have made it possible to improve some of their properties. For example, it is desirable to produce containers having a multilayer wall, one of which provides strength, a second provides a barrier to gases and a third provides an aesthetic appearance.

   The technique by parisons with injection molding does not allow the production of uniform, multilayer containers. In addition, the usual method of manufacturing beverage containers includes several steps and is therefore time consuming and expensive.

  
The present invention relates to a simplified, rapid and efficient process for the production of hollow articles made of biaxially oriented thermoplastic material. The invention also relates to a very efficient apparatus for the production

  
  <EMI ID = 11.1>

  
In the process of the invention, a high pressure thermoforming system is used in which the sheet material is subjected to a downward blowing force to give a preform which is

  
  <EMI ID = 12.1>

  
  <EMI ID = 13.1>

  
The assembly of the invention uses hydraulic pressure to fix the sheet, and a series of upper and lower mold cavities comprising a porous metal for the mold or another metallic structure allowing passage

  
  <EMI ID = 14.1>

  
and an air system comprising a source of compressed air and a pair of reservoirs, air accumulators. The upper and lower mold assemblies use interchangeable molding sections to form articles of various sizes according to the needs and requirements of the container manufacturer.

  
According to the present invention, a theroofor system is used.

  
1 &#65533;

  
mage under high pressure, unlike the system of the prior art where the forming is done under vacuum. It is thus possible to produce the preform and then the final article by forming under pressure in the same apparatus. This eliminates the costly technique of forming a parison. In addition, the biaxial orientation of the finished product is carried out, which improves resistance and impermeability. On the other hand, one can use a coextruded, multi-layer sheet,

  
  <EMI ID = 15.1>

  
in bioriented thermoplastic material, having the desired qualities of resistance, impermeability and aesthetics.

  
These characteristics and other features of the invention will emerge from the description given below of embodiments, with reference to the appended drawings, which respectively show: FIG. 1: a schematic view of a production line according to the method of the invention; Fig. 2, 3, 4 and 5: schematic representations of the thermoforming steps with orientation; <EMI ID = 16.1> the process of the invention, and not yet separated from one another:
Fig. 7: a perspective view of a preforming mold surface; Fig. 8: a perspective view of a plastic bottle:
Fig. 9: a perspective view of a container having another shape; Fig. 10: schematic view in front vertical section of a thermo assembly

  
  <EMI ID = 17.1>

  
Fig. 11: schematic side sectional view of the assembly of FIG. 1; Fig. 12: top view of the assembly of FIGS. 1 and 2; Fig. 13: a front, cross-sectional view of molding blocks of the thermoforming assembly! <EMI ID = 18.1> Fig. 20: a schematic view of a system of valves under pressure; Fig. 21: a sectional view of a valve used in the valve system; <EMI ID = 19.1> of a container; Fig. 26: a diagram showing the air, hydraulic and electrical control circuits of the entire system.

  
The method of the invention makes it possible to blow mold articles

  
&#65533;

  
hollow keys, made of thermoplastic material, with a single forming step, these articles being highly bi-oriented. Thanks to the process, the cycle times are very short, hence mass production of hollow articles, at high speed and at low cost.

  
This process applies to any type of thermoplastic resinous material, which can be extruded into. form a sheet and be thermoformed. Amorphous polymers or crystalline polymers can be used. As examples of polymers, mention may be made of polyesters, such as polyethylene terephthalate; vinyl aromatic or styrenic polymers, including in particular polymers and copolymers of substituted or unsubstituted styrene, polystyrenes with improved impact resistance, in particular mixtures of polystyrene and rubber, graft copolymers and block copolymers, and resins of the ABS type; polyolefins, such as polyethylene and polypropylene; resins containing nitrile groups, such as copolymers containing a large amount of acrylonitrile;

   acrylic resins, including in particular polymers and copolymers of acrylic or methacrylic acid esters; vinyl esters, such as vinyl chloride polymers and vinylidene halogenux; polyamides: various blends of these polymers.

  
The thermoplastic characteristics and properties of these classes of polymers are known. For each particular polymer, there is an orientation temperature range or stretch flow range, in

  
  <EMI ID = 20.1>

  
polymer that melts in a temperature zone. In addition, the orientation temperature zone is above the second order glass transition point, which is the temperature at which an essentially amorphous polymer or a crystallizable polymer which can be cooled to an amorphous polymer, passes

  
  <EMI ID = 21.1>

  
  <EMI ID = 22.1>

  
rubbery condition.

  
  <EMI ID = 23.1>

  
be. It can be easily determined by simple tests or it can be found, for many polymers, in reference works. Eg-

  
  <EMI ID = 24.1>

  
't me of orientation temperature.

  
The basic blow molding process is well known for the production of hollow articles; however, it has not been suitable for the manufacture of biaxially oriented articles. At the beginning of the present text, special known processes for the production of oriented hollow articles have been described.

  
A typical blow molding machine can only satisfy a number

  
  <EMI ID = 25.1>

  
to allow them to work at higher pressures.

  
If:. Referring to the drawings, we see in Figure 1 a manufacturing line diagram according to the method of the invention. First we have a source of film or sheet of thermoplastic material, such as a roll
Sheet 12. The sheet source 12 may also consist of an extruder, supplying sheet 12 continuously during the execution of the method of the invention.

  
The sheet then passes through the preheater 14, which raises the temperature of the polymer to a value greater than its second order glass transition temperature or that of softening, but which is lower than the temperature or range of melting temperatures of the polymer.

  
The heated thermoplastic sheet then passes through the device
16 of blow molding. It has upper and lower mold sections 18, 20 which move relative to each other, so as to open and close several mold cavities 22 formed between these sections.

  
By closing the upper and lower mold sections, the sheet is fixed between the two sections. A certain pressure is then applied to one side or the other of the plastic sheet, so as to make the sheet penetrate into the cavities of the molds and to thermoform it to the desired shape.

  
According to the present invention, the blow molding apparatus comprises several specially designed cavities 24, in the mold section opposite to that which contains the mold cavities 22. A cavity 24 is located opposite a cavity 22 Each cavity 24 contains a preforming mold surface having a special configuration. An embodiment of such a preforming surface, particularly suitable for producing hollow, cup-shaped articles from polyethylene terephthalate, is shown in Figure 7. The configuration of these surfaces is not critical to the present invention and similar surface configurations can be used. that shown in Figure 8 for producing hollow articles from other types of thermoplastics.

   These surfaces have a particular shape making it possible to obtain a hollow article the thickness of the wall of which is uniform after blow molding.

  
The surfaces of the preform mold parts 24- act mainly as heat exchange surfaces. After being fixed between the mold sections 18, 20, the thermoplastic sheet is blown towards and against these parts 24. It is left in contact with these surfaces for a predetermined period, which depends inter alia on the temperature at which the surfaces are maintained. Then, the polymer sheet is blown into the mold cavities 22, creating pressure on the side of the sheet
12 opposed to these cavities. The mold sections are then opened and the blow molded sheet is taken out. The different stages of molding will be explained in more detail, with reference to Figures 2-5.

  
The sheet, which is taken out of the molding apparatus 16, contains several hollow, blow molded articles, which are joined together by non-thermoformed sections of the sheet 12. The hollow articles may have the same configuration. But, as shown in FIG. 1, a part of these articles can have a configuration, for example an upper part 26 of the bottle, while the other hollow articles can have a different configuration, for example a bottom part 28 of the bottle, adapted to be welded to the upper part 26. The sheet of hollow articles is introduced into a deburring apparatus 26, where the interconnected articles are separated from one another and deburred to remove the waste which can be recycled, for example to an extrusion device used to supply the thermoplastic sheet 12.

  
The deburred articles leaving the apparatus 30 can be used as such, for example as cups or containers for food products. Since it is possible to produce a tank with biaxially oriented walls, it is possible to further reduce the thickness of the walls of the container without reducing the resistance. It is thus possible to reduce the quantity of thermoplastic material. used per tank, hence saving material.

  
On the other hand, the deburred hollow articles leaving the apparatus 30 can be treated to transform them into containers of complex shape. For example, according to an embodiment illustrated by Figure 1 and, in more detail, by Figure 6, where the bottoms and tops of bottles are produced

  
in the blow molding step, these bottle parts can be combined to produce the bottles. This operation can be accomplished by introducing the parts of the bottle into a friction friction welding device or by rapid rotation. According to this technique, the parts of the container are axially juxtaposed and are in contact giving the desired final configuration. One part is quickly rotated with respect to the other, hence the generation of heat by friction, sufficient to produce the welding of the two parts. We can thus obtain a plastic bottle, having the configuration shown in Figure 8.

  
According to another embodiment of the invention, each of the mold cavities 22 of the blow molding device 16 has the same configuration, which is that of the top and the side wall of a container of the bottle type, as shown in Figure 9. After leaving the deburring apparatus 30, these bottomless bottles can be handled in different ways. If they have a sufficient taper, they can be engaged one in the other, which makes it possible to transport, in a given volume (for example a wagon) a greater number of bottles, in comparison with normal bottles with bottom. In addition, and regardless of the taper, these articles can be printed at high speed, as the hollow article can be slid over a mandrel, providing support for a printer head

  
at high speed to be applied with the force necessary for quality printing. Bottomless hollow bottles can also be subjected to a welding operation by rapid rotation to fix a flat bottom to the wall, either directly at the outlet of the deburring device, or after one or more intermediate treatments or after transport. A container, such as a bottle, is thus obtained, as illustrated in FIG. 9.

  
The biaxially oriented blow molding step, which takes place in the molding apparatus 16, is described in more detail below, with reference to Figures 2-5.

  
The sheet 12 is brought into the space between the upper mold section 18 and the lower mold section 20, these two sections being spaced at this time. The sheet 12 has just left the preheater 14.

  
(Fig. 1), which can be a conventional oven, for example an infrared oven, of the type generally associated with blow molding machines. The oven temperature obviously varies depending on the type of plastic material that makes up the

  
  <EMI ID = 26.1>

  
the oven will be kept at about 320-330 [deg.] C. Sheet 12 enters the preheater and stays there for several machine cycles, as the sheet advances step by step through the preheater to the blow molding machine

  
16. The PET sheet can remain in the preheat for about 2 minutes

  
  <EMI ID = 27.1>

  
sheet above its softening temperature, but below its melting temperature. It is easy to determine the temperatures and dwell times that are suitable for other types of sheets.

  
volume shown in Figure 3, one brings against each other the mold sections 18 and 20, which fixes the sheet 12 between them. Although not shown in Figure 3, the closing of the mold sections results in an initial upward movement of the sheet 12 in its central part, by the surface 50 in the lower molds 24. This brings about a lifting of the sheet 12, so that it is in contact only through the upper part of the surface 50. The three-way valves 34, placed below each cavity 24, then come into action, to establish communication between the inside the cavity 24 and the evacuation pipe 36, which can optionally be connected to a vacuum source. At the same time, the three-way valves 40 are actuated, which brings a source of pressurized gas, for example air,

  
to communicate via the pipes 44 with the interior of each of the upper cavities 22 ... In this way, the sheet 12 is blown and brought into contact with the convex surface 50 of the lower parts of molds 24.

  
Two surface configurations 50 are illustrated in Figure 7. These configurations are suitable for forming the container parts illustrated in Figures 2-6.

  
The first surface has the shape of a shallow concave depression with, centrally located, a slightly frustoconical cylinder, with rounded upper edge and flat top, rising from this depression. This first surface is particularly suitable for giving a thermoplastic preform,

  
  <EMI ID = 28.1>

  
hollow, biaxially oriented, of the bottle shown in Figure 8 ..

  
The second surface has a shallow, concave depression, from which rises centrally * a round, semi-elliptical hump, with a central, flat part at the top. This second surface is suitable for forming a thermoplastic preform, partially oriented longitudinally, suitable for the manufacture of the upper part, biaxially oriented, of the bottle of Figure 8. To facilitate the formation of the threaded part, it is advantageous to provide a series concentric rings or another configuration in the flat part at the top, thus maintaining a sufficient quantity of polymer in this place. The forms of the partially oriented preforms are designed so as to obtain a very uniform wall thickness in each of the parts (bottom and head) when these parts are brought to the final form by blow molding.

  
The surface 50 of the lower part of the mold 24 is at a temperature lower than that of the sheet 12 when it leaves the preheater 14. The temperature of the surface 50 and the duration of contact between the sheet 12 and this surface 50 are chosen so as to give this sheet the optimum temperature for the biaxial orientation of the sheet during the next step of the process, namely blow molding in the cavity

  
  <EMI ID = 29.1>

  
the temperature is approximately 95 [deg.] C and the contact time is of the order of 0.2 to 0.4 seconds. Other temperatures and contact times can be easily determined.

  
When it is blown against the lower part of the mold 24, the

  
  <EMI ID = 30.1>

  
optimum matter, although this is not necessarily the case. At such a high temperature, the sheet can be blown against the surface
50 under a relatively low pressure differential, for example also

  
  <EMI ID = 31.1>

  
2 2 is at least 5.5 kg / cm and can reach approximately 14 kg / cm. We can

  
  <EMI ID = 32.1>

  
much higher than those applied in the usual blow molding processes. During the initial blowing step against the lower part
24 of the mold, the sheet is not biaxially oriented or, at least, is not significantly. there is a certain orientation, but it is mainly uniaxial in the longitudinal direction.

  
After the sheet 12 has cooled in contact with the surfaces 50, to the desired temperature, om operates the three-way valves 34 and 40 to reverse the pressure differential across the sheet. A gas under very high pressure is introduced into the lower cavities
24 through lines 38 (see Figure 4). At the same time, the pressure is released in the upper cavities 22 by the conduits 42, which can optionally be connected to a source of vacuum. As a gas, we prefer to use

  
  <EMI ID = 33.1>

  
3 Preferably, this air pressure is between about 14 and 45 kg / cm, taking into account the fact that the molding equipment must be massively constructed to withstand these pressures. Such equipment is not only expensive, but, moreover, hardly suitable for the very short cycle times which can be obtained by the process of the present invention. Very good results are obtained with air pressures of the order of 17

  
  <EMI ID = 34.1>

  
The pressure differential applied across the sheet 12 to push it into the mold cavities 22 should be high enough to produce a uniform biaxial orientation of the thermoplastic. In other words, the blowing of this material must be very fast and complete,

  
  <EMI ID = 35.1>

  
uniform. In addition, this pressure must not be too high, so as not to

  
  <EMI ID = 36.1>

  
22 of the mold is chosen low enough to bring the material of the sheet 12 below its softening temperature or below its second order glass transition temperature.

  
These considerations regarding temperature and time are determined, in part, by the total cycle time of the device. One of the significant advantages of the process of the present invention is the high speed of production of hollow articles. It is therefore possible to work with cycle times as short as 1.2 seconds, ie from the entry of the sheet 12 to the exit of the molded product and the entry of a new section of sheet 12. Mens cycle times as long as 6 seconds * are shorter

  
  <EMI ID = 37.1>

  
This means that the contact time between the sheet 12 and the surfaces 50 of the lower cavities of the mold 24 is very short, of the order of 0.2 to 0.4 seconds approximately. But that does not mean that we cannot have shorter or longer durations, depending on the temperature of the sheet 12 and that of the surface 50. Longer contact durations

  
can only lead to longer cycle times.

  
Figure 5 shows the final stage of the blowing process. The upper and lower parts 18, 20 of the mold are separated, which releases the molded sheet 12 comprising several upper bottle parts 26 and several lower parts 28. The sheet is then taken out of the molding apparatus. Figure 6 shows, in perspective, a section of the molded sheet 12. A complete bottle, where the bottom and the top have been welded by rapid rotation, is shown in perspective in Figure 8.

  
The shape of the upper cavities 22 can obviously be chosen as a function of the shape to be given to the final hollow article. Another bottle design is shown in Figure 9. The entire upper portion 60 of this bottle, including the grooved neck, is formed by the blow molding method of the present invention. Due to the slight upward taper of the walls, the bottomless parts of the bottle can be engaged with each other for transport and storage. Later,

  
the bottom 64 is fixed therein by welding by rapid rotation.

  
The present invention also has the advantage of allowing the use of specially chosen sheet material which can be obtained by known methods of extrusion or coextrusion. For example, we

  
  <EMI ID = 38.1>

  
plastic or waterproof material forming barrier, for example Saran, polypropylene, high density polyethylene, polymers containing groups

  
  <EMI ID = 39.1>

  
mm). These multilayer sheets can easily be bioriented by the method of the invention.

  
  <EMI ID = 40.1> stretching transversely between these arms 103 and parallel to the upper part of the base 102.

  
A block 105 with the lower parts of the molds is fixed to a seat 106 attached to the base 102. A block 107 with the upper parts of the molds is mounted above the block 105 and it can move vertically because it is suspended from the cross member 104 by articulated links 108. A power source, in particular a hydraulic cylinder 110, is placed between the cross member 104 and the block 107 and is fixed to these elements. Instead of the hydraulic cylinder, any other means making it possible to apply pressure downwards and to move the block 107 can be used, such as for example a mechanically or electrically actuated unit. The cylinder 110 is provided with a shaft 111. It is connected to the block 107 by a piston 112. Additional pressure cylinders can be attached to the articulated arms 108 to provide additional downward forces.

   They provide a more u-

  
  <EMI ID = 41.1>

  
105.

  
A pressure tank 113 is provided, in reserve, near the block 105 to provide a sufficient charge of air pressure for the thermoforming operation in the upper parts of the molds. The tank 113 provides a reserve air capacity to accumulate an initial charge in order to

  
  <EMI ID = 42.1>

  
even, a second accumulator tank 114 is provided in the apparatus 100 and it is connected by the line 115 to the block 107 to accumulate compressed air and

  
  <EMI ID = 43.1>

  
rollers, while the lower heating section 124 (shown in broken lines) is below. , <EMI ID = 44.1>

  
roller 126 on which a roll of plastic sheet 127 is fixed.

  
The sheet 128, coming from the roll 127, arrives on the rolls
121 and the pins 122 a of the pair of endless chains 122 hook the sheet and the assembly. 100. A motor (see Figure 26) drives a pair of gear rollers 129, which, in turn and using external gear teeth engaged in the chains 122, provide the power to drive the chains 122 in the clockwise (Figure 11). Therefore, and with the action of the tips 122 a, the sheet 128 arrives in the section of the preheater 123 of the assembly. By controlling the speed of the motor which drives the rollers 129, it is possible to control the heating and the speed of the sheet 128 in the oven 123.

   At the opposite end of the assembly 100, was a deburring device 130 which includes a head 131, movable upward, vertically, and which serves to detach the finished articles * from the sheet 128 at their exit from the molding assembly 105, 107.

  
A control panel (Figure 26) controls the various mechanical and pneumatic operations of the assembly 100 and of the deburring device 130. This controls the control of the gear rollers 129, the fixing action of the cylinder 110 , the supply of compressed air to the accumulator tanks 113 and 114, the 6-way valve system (described below) and the deburring device 130, 131. Preferably, all the operating parameters of the system can be programmed. in the control panel and they are varied independently in order to obtain maximum operating efficiency of the whole assembly. The parameters that are mainly controlled include

  
  <EMI ID = 45.1>

  
the speed and the setting of the gears 129, the setting of the cylinder 110, the setting and the amplitude of the jets of pressurized air coming from the tanks 113 and
the movement back to the elevated position of the cylinder 110, and the action of the deburring device 130, 131. Other parameters include the quantity of heat released in the furnace 123, 124 and the fixing force obtained in the assembly of blocks of upper parts of molds 107, 108 and 110.

  
  <EMI ID = 46.1> <EMI ID = 47.1>

  
more resins, welded together. The forming pressure is set to a

  
  <EMI ID = 48.1>

  
optimum mage for each sheet thickness can be determined with a minimum of experimentation by performing a small number of system cycles and varying the forming pressures to obtain the best conditions.

  
Figure 12 is a schematic top view of the assembly
100 and it shows the top of the oven 123 and (in dashed lines) the rollers 121 as well as the endless chains 122. We also see the top of the molding block 107, from which the cylinder 110 and the arms 108 have been removed to indicate the influx of air lines under, pressure in the upper and lower molding blocks. Likewise, the upper part of the deburring device 130 was removed to show the individual deburring blades 132. Figure 13 illustrates the molding blocks 105, 107, from which the individual molds have been removed. This set of blocks comprises a metal block, rectangular, of elongated shape, as an upper block 107 a and a lower block 105 a, similar. Each block has cavities 107 b and <EMI ID = 49.1>

  
a symmetrical shape and they are adapted to receive the individual molds which are fixed firmly in the cavities, with fixing means,

  
such as screws, passing through the blocks 105 and 107 and entering the cavities. These cavities are also provided with passages d for bringing the compressed thermoforming air into the molds.

  
Figures 14 to 16 show various views of one of the mold units.

  
  <EMI ID = 50.1>

  
  <EMI ID = 51.1>

  
cylindrical to the mold 140 for reasons of ease of construction, but it can be given other symmetrical shapes such as rectangular, square, triangular, provided that the cavity is of the same shape. One, flange 141, is

  
  <EMI ID = 52.1> area 142 is at the opposite end to the flange 141. This section 142 has a groove 143 around its periphery, to receive the threaded clamping screws passing through the block 105. The top of the mold has a sec-

  
  <EMI ID = 53.1>

  
several circumferential grooves 145, for locking by pressure, are formed in the flange 141 and around its periphery, turned upwards.

  
  <EMI ID = 54.1>

  
centrally located in stamped section 144 and attached to the mold
140 by a central bolt 147 passing through an opening 148 located centrally in the stamped section 144. A threaded nut 149, at the threaded lower end 150 of the bolt 147, is placed under the lower side 151 of the surface 144 b of the mold, to retain the bolt 147 and the upper part 146 of the mold. The bolt 147 has a head 151 of larger diameter, opposite the threaded end 150. Preferably, the reamed part 152 through the center of the mold 146 has a diameter substantially larger than the bolt 147 in order to allow the passage of between the two.

   Section 146 of the mold can be formed from a porous metal, such as bronze or aluminum, specially made for the pores to communicate or they can be made of a solid material, such as aluminum or brass, perforated with a multitude of air holes. Similarly, a series of 153 air passages are drilled

  
  <EMI ID = 55.1>

  
Figure 14 is a bottom view of the mold 140 and illustrates the fixing nut 149, the bolt 147, 150, the bottom 151 of the flat part <EMI ID = 56.1> Figure 16 is a top view of the preforming mold according to Figures 14 and 15. It shows the mold 140, the fixing groove 145, the <EMI ID = 57.1>

  
146, frustoconical. We also see the bolt head 151 fixing the upper part 146 to the mold 140.

  
Figure 17 shows another mold configuration for use in lower block 105. This mold has a "negative" preform configuration, as opposed to the "positive" configuration of the mold in Figures
14-16. The mold body 160 has, in section, a regular geometrical configuration, in particular cylindrical, adapted to be able to engage in close connection in the cavities 105 c of the block 105. The body 160 has a flange 161 extending.

  
  <EMI ID = 58.1>

  
pressure. The top of the mold 160 has a stamped section 163 comprising an annular depression passing around the head of the mold. The central part has a slightly raised circular shoulder 164 defining the edges of a negative mold cavity 165 in the form of a crater. This cavity extends downward over almost the entire length of body 160 and has a bottom
166 in the form of a cup provided with air passages 167. The body 160 also has a lower, annular, stamped surface 168 surrounding the bottom and extending upward in the body 160. A number of air passages 169 penetrate the body 160 and communicate the stamped upper surface 163 with the stamped lower surface 168. The body 160 has an annular groove

  
  <EMI ID = 59.1>

  
blocking passing through the mold blocks 105 to fix the mold 160 in the mold cavity.

  
Figure 18 illustrates, in section, an upper mold assembly, composite 170. This assembly is formed of three separate sections, for ease of construction, but it can be in one piece. Preferably, this mold is made of an easily machinable material, such as brass or aluminum, but it can be of any other solid, refractory material. This mold 170 comprises an upper section 170 a, a lower section 170 b and an internal ring 170 c for air passage. The upper section 170a is attached to the <EMI ID = 60.1>

  
The upper section 170 has a shoulder 172 in which is housed

  
  <EMI ID = 61.1>

  
173 constituting the seat of the ring 170 c. The location of the shoulders 172

  
  <EMI ID = 62.1>

  
  <EMI ID = 63.1>

  
rence, in a porous metallic material, such as bronze or porous aluminum, so as to have a large air passage surface. Passages 174 pass through the wall of the upper section 170a and go into an annular air passage channel 175.

  
The interior of the mold has on the periphery a series of small serrations 170 c, in the wall of the cavity 178, to form projections on the external surface of the finished containers. These projections will be placed in similar serrations in the heads of a rapid rotation welding system, so as to fix the containers and prevent them from slipping during the welding operation.

  
The upper section 170 has a second groove 176 at its circumference in which engage threaded locking means, such as nuts

  
  <EMI ID = 64.1>

  
178 inside the mold using numerous air passages 179 which have been drilled. The lower section 170 b also has a flange 170 d which extends outwards.

  
The mold 170 is an upper mold which is placed in the upper block 107 and gives the final configuration of a container bottom, while the molds of Figures 5-8 are preform molds used in an intermediate stage.

  
Figure 19 is a sectional view of an embodiment of an upper mold 180 intended to engage in the upper block 107. While the mold 170 is specially designed to form a container bottom, the mold 180 is adapted to form the head, which will then be welded to the bottom of the container.

  
The mold 180 has a bottom section 181 with peripheral flange 182. The internal cavity:! of this mold 180 has the shape of the head of the container.

  
  <EMI ID = 65.1>

  
of the wall of the mold 180 and it constitutes a groove for locking screw passing through the block 107 and engaging in the groove 184. The aroi of the mold 180 has several air passages 185 to allow the passage of air trapped in the mold by the thermoforced article. A series of 186 serrations are located

  
  <EMI ID = 66.1>

  
kill small shoulders on the molded article for engagement in the rapid rotation welder.

  
At the top of the mold 180, there is a "pair of threaded molds 187

  
  <EMI ID = 67.1>

  
To produce the threaded head of a bottle or other container & threaded cover. The threaded sections 187, 188 of the roll slide over the mold 180

  
  <EMI ID = 68.1>

  
air, hydraulic cylinders, chain, cams, etc. When the upper part.

  
of the container has been thermoformed in the cavity 183 and has sufficiently hardened, the parts of the mold 187, 188 are moved in the directions opposite to the arrows, so as to disengage this threaded upper part and the threaded head of the container.

  
Figure 25 shows another embodiment 190 of the upper mold. This mold 190 is similar to the mold 180, except as regards the part forming the threads at the head of the mold. In the mold of this Figure
25, the body 191 extends to the head of the mold. The threaded part of the container is formed by a rotary, cylindrical sleeve 192, forming the thread and which can rotate in the part 193 of the mold. This sleeve 192 may have a cylindrical configuration, fitting tightly in a cylindrical opening of the mold 190. This sleeve 192 has a cavity 192a with threads 196 corresponding to the final configuration and threaded from the top of the bottle or container. The sleeve 192 is set in rotational movement using a gear 195 mounted on a shaft 194 fixed centrally to the top of the sleeve 192.

  
Figures 21-24 are different views of a three-way valve 200. In FIG. 21, the valve 20 comprises a rectangular block 201, with a flange 202 which is fixed to it by threads or bolts, and with a cavity 203 in-

  
  <EMI ID = 69.1>

  
outwards, from three walls of block 201. In the fourth wall, there is an opening through which a member 205 with tube passes
205 a and valve ball 205 b.

  
Figures 22-24 give different views of valve 205. a

  
  <EMI ID = 70.1>

  
  <EMI ID = 71.1>

  
last two passages cut the wall of the ball 205 b giving the openings 207 a and 207 b. The pipes 204 a, 204 e and 204 m are connected by rotation of the tube 205 a in the direction of the arrow (see Figure 21). This is how

  
  <EMI ID = 72.1>

  
  <EMI ID = 73.1>

Mr.

  
  <EMI ID = 74.1>

  
  <EMI ID = 75.1> a single body 220. The latter comprises a main part and a single cavity 221, generally central, which contains a tube 230 penetrating inside and being able to rotate. The two valve parts 205 of valves 200 and
210 meet a single tube 231. The supply tube 230 has a helical screw 232 engaging in a complementary gear in the tube 231. By rotating the tube 230, the valves 200 and 210 are simultaneously driven.

  
The valves 200 and 210 are placed in phase relation of 1800, so that, if the valve 210 communicates the tubing with. the air supply, the valve 200 connects it to the exhaust. The tube 230 is connected to a power device, electric or hydraulic, which acts on the valves 200 and 210. This device, connected to the tube 230, is designed to rotate 1800 at each signal. Simultaneous rotation of valves 200 and 210 is 180 degrees, so that if one valve sends compressed air to the tubing, the other valve connects to the exhaust system. In the next cycle, the functions are reversed. The valve system is designed to act on two separate air supplies for the upper and lower blocks.

   When the lower block receives compressed air, for example through valve 210 in Figure 20, the upper block is controlled by valve 200 and communicates with the air exhaust. The tube 230 is preferably supported by two blocks 234 and 235.

  
Figure 26 shows schematically the control system, the hydraulic system and the pressurized air system. The control panel
300 containing a circuit with microprocessors or the like is established near the molding apparatus. On air compressor 301 provides air pressure <EMI ID = 76.1>

  
  <EMI ID = 77.1>

  
passing through the master valve 304, supplies compressed air to the thermo blocks

  
  <EMI ID = 78.1>

  
nector 306 Four-way supplying compressed air to pressure regulators

  
  <EMI ID = 79.1>

  
thermoforming to supply line 310 which is connected to the accumulator

  
  <EMI ID = 80.1>

  
pick 311 at the accumulator tank 113.

  
  <EMI ID = 81.1> <EMI ID = 82.1>

  
on the order of 28 to 40 kg / cm. The regulator 309 supplies the air at low pressure through the line 310 at a pressure of the order of 7 to 15 kg / cm.

  
The regulator 308 supplies the air at a pressure of about 28 to 40 kg / cm to the accumulator 113. The high pressure air which accumulates in the tank
113, goes, via line 312, to the system 210 of three-way valves. From there, the pipe 313 sends it directly to a T connection supplying the lower block of molds 105.

  
Accumulator 114 supplies pressurized air through the line
314, to an electrically controlled valve 315, which is in pneumatic relation with the three-way valve 200. The latter connects line 316 at low pressure with a T connection supplying the block of molds 107.

  
The pressurized air regulator 307, receiving the high pressure air through line 305, supplies controlled pressure air, through line 317, to the electrically operated valve 318, which in turn provides

  
  <EMI ID = 83.1>

  
tor acts on a common shaft 205 between the valves 200 and 210.

  
A second line 321 under high pressure, starting from the compressor

  
  <EMI ID = 84.1>

  
control air sight glass, via line 323, to various assemblies of the appliance

  
  <EMI ID = 85.1>

  
that provide compressed air to act on the air cylinders of the two mold blocks 105, 107. The valve 328 of the lower block simultaneously sends air to the cylinders 330 L and 330 R of articulated arms. At the same time, the central cylinder 110 L receives air pressure through the valve 328.

  
The control valve 329 simultaneously sends compressed air to the cylinders 331 L and 331 R of articulated arms of the upper mold block. Air is supplied at the same time to the 110 V central cylinder.

  
  <EMI ID = 86.1>

  
  <EMI ID = 87.1>

  
ne sequence valve 342, electrically controlled, for supplying the hydraulic fluid

  
  <EMI ID = 88.1> first movement and via line 345 for the reverse movement. The hydraulic fluid, after use, is returned via line 346 to pump 302. Hydraulic fluid is also sent, via line 347, to a valve
348 mechanically controlled, which is controlled by the movement of the upper block of molds 107. The valve 348 supplies hydraulic fluid under pressure through the lines 349 and 350 to increase the control by air pressure of the cylinders 331 L and 331 R. This pressure increase takes place when the block
107 reaches its lowest position and it is used to press this block 107 on the lower block 105 before the thermoforming operation. The used hydraulic fluid leaves the cylinders 331 L and 331 R via lines (not shown) which return it to the pump 302.

  
The control panel includes several signal conductors communicating with the various control devices in the pressurized air system and the hydraulic system. The electrical conductor
360 supplies a signal to the air control valve 318, for controlling the air motor 320 on the valves 200, 210. The conductor 361 sends an electrical signal, from the control panel to the air supply valve 315 under low pressure.

  
  <EMI ID = 89.1>

  
control of valves 325 and 328 of pressurized air. The conductor 364 sends a control signal to the air valve 355, connected to the cylinder 356, which, in one embodiment, is intended to push the head parts of the containers out of the cavities of the respective molds. Air is supplied to valve 355 through line 354 of pressurized air which is connected to the main line
323.

  
Another electrical conductor 365 sends, from the control panel 300, a signal to the valve 348 with mechanical control in the hydraulic system. The electrical signal transmitted by the conductor 365 controls the stop mechanism, ending the increase in hydraulic pressure in the cylinders 331 when the thermoforming operation is complete. The driver
366 sends a signal to valve 329 controlling the three upper cylinders in the upper block. Conductor 367 connects the control panel to the hydraulic valve 342, providing two different sources of hydraulic fluid to the double-acting cylinder 343. A last conductor 368 sends a signal to the furnace 123 and has feedback control to maintain the temperature, constant oven during thermoforming.

  
Figure 26 is a diagram of a pressurized air supply system, a hydraulic fluid supply system and a signal generation system in the control panel. The electrical power is supplied from outside to the various parts of the system, such as the hydraulic pump motor 340, the oven 123 and the air compressor motor 301.

  
The control panel 300 includes a series of internal timers, programmable, to send correctly timed signals to the conductors 360-368, for correct and successive operation of the pneumatic, hydraulic and electric valves, as well as the controls.

  
In a typical operation, for which reference is made to the Figures
10, 11, 12 and 26, a roller 126 of plastic sheet, for example PET, is placed and fed by the chain 122. The points 122a directed upwards pierce the edges of the sheet 128 and push the latter on the rollers 121 supplying the assembly of molds 105, 107. The chain 122 is driven by a gear roller 129 having a gear 370 on the shaft of this roller 129. An endless chain 371 engages on the gear 370 and it also engages, at its lower part, on a control gear 372 which is mounted on a shaft parallel to the shaft of the roller 129. This chain engages in a rack 373, whence sprocket arrangement- rack between the double action cylinder 343 and the gear 372.

  
Hydraulic fluid, via line 345, acts on the cylinder
343 which drives the shaft 344 and the rack 373 to the left. There is no movement of the chain 371. An electrical signal transmitted by the conductor 367 controls the valve 342 to send the hydraulic fluid to the other end of the cylinder 343, which drives the piston and the rack 373 towards the right. This results in a rotation of the gear 372 and a movement of the endless chain 371 in a direction opposite to that of the needles of a watch. The chain 371 rotates the gear 370 which drives the roller 129 and advances the sheet 128 of thermoplastic material in the thermoforming assembly. *

  
During the advancement of the sheet 128 by the chain 122, the oven
123 receives a continuously adjusted signal for controlled heating on both sides of the sheet 128 as it advances towards the molds 105, 107. When a sufficient amount of sheet 128 is brought into alignment between the mold blocks 105 and 107 , the cylinder 343 acts in the other direction, this

  
which stops the movement of the chain 122 and that of the sheet 128.

  
At this time, signals are sent to control the air cylinders 110, 131 which lower the upper block of molds 107 onto the lower block 105. When the block 107 comes into contact with the block 105, it also comes into contact with the valve 348 using a mechanical switch, which increases the pressure of the hydraulic fluid in the cylinders 331 and causes block 107 to be pressed more on block 105. At the same time, an electrical signal is sent to the cylinders 110, 330 to provide more pressure on the lower block 105 and thus ensure high pressure sealing of the two blocks 105, 107. At this time, the sheet 128, having advanced in

  
the oven 123 has been brought to the desired temperature, which is the one giving the best resistance to flow above the orientation temperature. Therefore, at this temperature, stretching of the sheet does not produce any orientation, which makes it possible to produce a preform in the lower molds 140.

  
The preforms are then cooled to the orientation temperature during their stay on the molds 140. The duration of this stay is previously determined for each type of sheet resin and it is controlled by the valves 200, 210 and 315.

  
The shape of the preforming molds 140 is chosen so that the final stage of pressure forming in the molds 170, 180 gives an optimum biaxial orientation in the axial direction and in the radial direction.

  
During preforming, the heated sheet is clamped and fixed between the mold blocks 105 and 107 and it is blocked by pressure grooves, such as grooves 145 and 162, between an upper mold 180 and a mold.
140, which are aligned axially. By the action of the valves 315 and 200, air at low pressure, of the order of 11 kg / cm, is brought into the upper block of molds 107. This air goes through the passages 179, 185, into the mold upper and blows the softened sheet on the preforming mold 140. This pressure is maintained for a predetermined period of 0.1 to 1 second and the mold absorbs the heat of the sheet, from which this sheet cools down to its orientation temperature.

  
Then, the valves 315 and 200 are closed and the valve 210 is activated. The pressure is thus released in the upper mold 107 and, via line 313, air under pressure is brought into the lower block of molds 105. This air, at a pressure of the order of 35 kg / cm, crosses the passages
153, 167 and 169, goes into the lower molds and blows the sheet into the upper molds 180 where it is oriented biaxially by radial and axial stretching. On contact with the upper mold, the material is cooled below its softening temperature and it solidifies.

  
Or. Then separates the blocks of molds. The parts of the container forming the threaded necks are ejected from the molds 180, 190, due to the sliding or rotational movement of the threaded part of the mold, as described above. Shortly after, the rack 373 engages the gear
372, hence the translational movement of the sheet, which leaves the area of the mold blocks and goes to the deburring device 130. The sections of the container are deburred by the action of the deburring device and they are therefore ready, either for transport or for rapid rotation welding.

  
The simultaneous rotation of the gears 195 by an endless chain connected to the motor 356 rotates the threaded parts 192 of the mold in a direction opposite to that of the needles of a watch (seen from the top to the bottom), which brings the section of container head down; it emerges from the threaded part of the block of molds 107, then falls out of the mold. It is obvious that the moment when the motor 356 comes into action is such that this rotational movement occurs only after separation of the mold blocks 105 and
107. This separation is obtained by. reverse phase action of cylinders

  
with double action 330, 331 and 110, which is controlled by signals from

  
from the control panel to the various air valves acting on these cylinders.

  
By applying air at high pressure through the lower block of molds 105 to the preformed thermoplastic material at its optimum orientation temperature, this material is forced by axial and radial expansion in the cavities of the upper molds. Thanks to this expansion in both directions of the material at its orientation temperature, the finished container has a balanced biaxial orientation, hence a marked improvement in tensile strength in both directions and expected improvement in barrier characteristics. gas "from the container.

  
When the blocks 105 and 107 are separated by the respective air loads and the hydraulic movements, the drive cylinder 343 is actuated in the direction which rotates the gear 372 in a direction
Claims

pours clockwise and drives chain 371, whence advances- <EMI ID = 90.1>
formed of this sheet between the blocks 105 and 107 and brings a thermoformed part into the deburring apparatus 130, where the parts of the container are separated from the rest of the sheet, this excess sheet being recycled.
The technique of the present invention allows to form, so
fast and efficient, biaxially oriented items in a continuous operation and in a single pass. This avoids the drawbacks of the prior art,
which required separate parison injection molding operations,
by the technique of the present invention have a very balanced biaxial orientation, as shown by the birefringence values of these products.
Thanks to the use of circuits with adjustable microprocessors, it suffices
of the invention. In addition, the device can be adjusted during operation
of the embodiments described above, without departing from the scope of the present invention.
1) Method for producing a hollow article in oriented thermoplastic resin
<EMI ID = 96.1> mold containing a preform mold surface having a predetermined configuration to give a uniform wall thickness of the hollow article to be formed, this surface being at a temperature not higher than that of orientation of the thermoplastic material , and the second mold half having a cavity which corresponds to the shape of the hollow article to be produced,
- forcing the heated thermoplastic sheet by pressure differential in the first half of the mold against this surface, - keep the thermoplastic sheet in contact with this surface for a sufficient time to bring the sheet to its orientation temperature, and - force the thermoplastic sheet in the second half of the mold using a pressure differential which is sufficient to cause the sheet to conform to the cavity in the second half of the mold, to form a hollow article, with force sufficient to orient molecularly <EMI ID = 97.1>
lateral.
2) Method according to claim 1, characterized in that the thermoplastic material-
of orientation.
3) Method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that
that the plastic sheet is kept in contact with this surface
<EMI ID = 99.1> plastic.
7) Method according to claim 1, characterized in that the thermoplastic material is a polyester, a polyolefin, a vinyl aromatic polymer, a polymer containing nitrile groups, a polyamide or a polymer of vinyl ester.
8) Method according to claim 1, characterized in that the thermo sheet
ferent, in particular a layer of polyethylene terephthalate and at least
a layer of ethylene-vinyl alcohol copolymer.
9) Method according to claim 1, characterized in that, from a
single thermoplastic sheet, several hollow articles are produced simultaneously, which are then separated.
10) Method according to claim 9, characterized in that a series of these hollow articles consists of head parts of a container, and the other series consists of bottom parts of a container, these parts then being joined together, in particular by fast rating welding, to make tanks, such as bottles for carbonated drinks.
11) Apparatus for manufacturing hollow articles of biaxially oriented plastic from a sheet of thermoplastic material, in a continuous operation, characterized in that it comprises:
- an elongated horizontal seat, <EMI ID = 101.1> "comfortable <EMI ID = 102.1> minus a mold cavity, - an upper block of molds in alignment with the lower block and having <EMI ID = 103.1>
the in the lower block,
- a device for putting pressure between these two blocks to tighten the block cases together with sufficient force to maintain antrum to the nearest - <EMI ID = 104.1> - a first duration control device to maintain this pressure of preforming gas for a predetermined duration, a system for final shaping by pressurized gas connected to a mold cavity of the other block in order to inject a charge of gas under pressure of the order of 14 to 70 kg / cm, a second duration control device for maintaining this pressure of final shaping gas for a predetermined duration, - a valve system with a control device for controlling these pressurized gas systems for preforming and for final shaping, and - an adjustable control device to control the valve system and the residence time.
12) device according to claim 11, characterized in that the first duration
a first open valve and a second closed valve, these valves being interconnected and controlled by a single control device.
control the compressed air supply system and a device for controlling these valves.
14) Apparatus according to claim 13, characterized in that the device
valves.
15) apparatus according to any one of claims "11 to 14, characterized in
what it also includes a device for increasing hydraulic pressure between the upper block and the lower block to increase the clamping pressure on these blocks.
<EMI ID = 109.1> the cavities of a block being in the same number as the cavities of the other block and being vertically aligned with the latter.
18) Apparatus according to claim 17, characterized in that the cavities of a
block are preforming cavities, while the cavities of the other block are final shaping cavities, the latter being divided into cavities forming the upper part of a container and cavities forming the lower part of this container, these parts then being separated and
19) Apparatus according to claim 17, characterized in that the air passage
consists of a porous metal.
20) System for thermoforming hollow articles in biaxially oriented thermoplastic resin, from a sheet of non-oriented resin, this system being characterized in that it comprises:
- an assembly of two blocks of molds arranged to be clamped one against the other, - at least one preforming mold by pressurized gas in one of these blocks, - at least one: final shaping mold by pressurized gas in the other block, aligned with the preforming block, - a device for bringing together and separating these blocks, - a device to keep these blocks tight against pressures up to 70 kg / cm, - a first pressurized gas supply system to the final shaping mold and arranged to supply volumetric charges to this mold <EMI ID = 111.1>
sion of the order of 7 to 20 kg / cm
- a second system for supplying pressurized gas to the preforming mold and arranged to supply this mold with preselected volumetric charges, and for determined durations, of pressurized gas of the order of 14 to 70 kg / cm <2>. 21) System according to claim 20, characterized in that it also comprises
an oven for heating the resin sheet to orientation temperature but below its softening temperature, as well as a device for advancing this sheet discontinuously to bring it, after heating, between two blocks of molds.