Procédé pour la fabrication d'un récipient muni d'un revêtement extérieur, appareil d'extrusion pour la mise en oeuvre de ce procédé, et récipient obtenu par ce procédé
La présente invention a pour objet un procédé pour la fabrication d'un récipient muni d'un revêtement extérieur.
L'invention a également pour objet un appareil d'extrusion pour la mise en oeuvre de ce procédé et un récipient obtenu par ce procédé.
Jusqu'à présent les récipients en matière plastique ont été revêtus extérieurement ou intérieurement par des procédés usuels tels que par immersion ou par pulvérisation. L'application judicieuse de tels revêtements améliore le fonctionnement des récipients en ce qui concerne leur capacité à contenir certains produits. Par exemple, un récipient en polyéthylène revêtu par immersion d'une couche de 0,3 à 0,4 millimètre d'épaisseur de chlorure vinylidène (Saran) présente cinq fois moins de perméabilité à l'oxygène qu'une bouteille nue. Cela permet l'emballage de produits tels que des huiles de salade ou autres produits sensibles à l'oxygène dans des récipients ainsi revêtus.
Les avantages du revêtement par immersion et par pulvérisation sont, cependant, contrebalancés par le coût relativement élevé de ces procédés, dû au travail additionnel qu'ils nécessitent, à l'excès de pulvérisation dans le cas de revêtement par pulvérisation et au coût supérieur de l'équipement. En outre, et cela est de grande importance, il y a des difficultés à maintenir la haute qualité du produit sur une base de production industrielle, en raison de son inaptitude générale à présenter une adhérence entre les récipients et les couches de revêtement qui sont appliquées, et à maintenir un haut degré d'adhérence entre les récipients et les revêtements, empêchant que ceux-ci partent en pelure.
Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients.
Le procédé suivant l'invention est caractérisé par le fait qu'on fait avancer un tube de matière plastique dans une matrice d'extrusion, applique au moins un revêtement extérieur d'une autre matière plastique directement sur la surface extérieure du tube pendant son avance dans ladite matrice, fait avancer simultanément le tube revêtu dans la matrice et hors de celle-ci, sectionne un tronçon du tube revêtu en fermant un moule de soufflage formé d'éléments ayant une cavité intérieure définissant ledit récipient, et injecte un gaz sous pression à l'intérieur du tronçon sectionné du tube, obligeant celui-ci à se conformer à la configuration de la cavité de moulage.
Le dispositif d'extrusion suivant l'invention est caractérisé par le fait qu'il comprend au moins deux têtes d'extrusion, primaire et secondaire, une matrice d'extrusion portée par la tête d'extrusion primaire, ladite matrice comprenant un corps, un alésage dans ledit corps, limité par une surface intérieure, un mandrin monté de façon mobile dans ledit alésage, un orifice annulaire ouvrant dans ledit alésage à travers la paroi intérieure de celui-ci et un conduit entre la tête d'extrusion secondaire et ledit orifice annulaire.
Le récipient suivant l'invention est caractérisé par le fait qu'il est formé d'au moins deux couches laminées.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe verticale partielle d'un appareil d'extrusion illustrant des têtes d'extrusion primaire et secondaire reliées à une matrice d'extrusion, un tube en matière plastique, revêtu, étant extrudé en direction d'un moule ouvert.
La fig. 2 est une vue en perspective d'un récipient revêtu, certaines parties étant arrachées, et montre une couche mince de matière plastique laminée sur la surface extérieure du corps du récipient.
La fig. 3 est une vue en perspective d'un autre récipient, certaines parties étant arrachées, et montre deux couches de revêtement laminées sur le corps du récipient et une seule couche de revêtement laminée sur le col du récipient.
L'appareil 10 représenté à la fig. 1 présente un dispositif d'extrusion comprenant une tête d'extrusion primaire 11 constituant une partie d'une machine habituelle à extrusion (non représentée) et une tête d'extrusion secondaire 12 formant, de façon similaire, un élément d'une seconde machine habituelle à extrusion, également non représentée.
La tête d'extrusion primaire 11 comprend un corps 13 présentant une chambre 14 se terminant par une partie 15 convergeant vers le bas. Une ouverture cylindrique 17 est ménagée dans le corps 13 de la tête primaire d'extrusion 11, en alignement axial avec la partie 15, convergeant vers le bas, de la chambre 14. Un mandrin 18 est monté de façon à pouvoir effectuer un mouvement réciproque de va-et-vient dans l'alésage cylindrique ou ouverture 17 du corps 13 et dépasse vers le haut au-delà du corps 13 par la partie convergente 15 (fig. 1).
Une matrice d'extrusion 20 est fixée à une face 21 du corps 13 par un collier de fixation habituel 22.
Un ensemble de boulons, non représentés, traversent le collier 22 et sont vissés dans des ouvertures taraudées, également non représentées, ménagées dans le corps 13 de la tête d'extrusion primaire 11, d'une manière connue. La matrice d'extrusion 20 comprend un corps de matrice 23 supporté par le corps 13 de la tête primaire d'extrusion 1 1 et qui est placé dans un plan général vertical. Le corps de matrice 23 est sensiblement cylindrique et présente un alésage 24 en alignement axial avec l'ouverture cylindrique 17 et avec la chambre convergente 15 du corps 13. Un alésage 25, divergeant vers le haut, relie l'alésage 24 du corps de matrice 23 à la chambre convergente 15 de la tête primaire d'extrusion 11. Un orifice d'extrusion 26, annulaire, est limité par l'extrémité inférieure de l'alésage 24 et par une extrémité conique 27 du mandrin 18.
La dimension de l'orifice d'extrusion 26 peut être modifiée en déplaçant le mandrin 18, d'une manière connue, réglant ainsi l'épaisseur de paroi du tube revêtu extrudé par la matrice d'extrusion 20, d'une manière qui sera décrite ci-après de façon plus détaillée.
Une chambre annulaire 28, qui est sensiblement circulaire en section droite, est ménagée dans le corps 23 de la matrice d'extrusion 20. La chambre annulaire 28 ouvre radialement vers l'intérieur dans l'alésage 24, à travers la paroi intérieure de celui-ci, non numérotée, par un orifice annulaire 30. Cet orifice annulaire 30 est limité par des surfaces opposées, non numérotées, convergeant radialement vers l'intérieur, en direction de l'axe de l'alésage 24. Un conduit 31, en communication avec la chambre annulaire 30, s'étend sensiblement parallèlement à l'alésage 24. Un raccord 32 est soudé au corps 23 de la matrice d'extrusion 20 et est vissé en 33 à la tête d'extrusion secondaire 12. Le raccord 32 est percé d'un alésage 34 reliant le conduit 31 à la chambre habituelle, non représentée, de la tête d'extrusion secondaire 12.
Alors que le raccord 32 est représenté comme étant directement vissé sur la tête d'extrusion secondaire 12, un dispositif de soupape, non représenté, peut être interposé entre le raccord 32 et la tête secondaire d'extrusion 12, d'une manière usuelle, dans un but qui sera décrit plus loin plus en détail.
Un moule pour soufflage 35, composé de deux parties de moule 36 et 37, est monté, de manière usuelle, au-dessous de la matrice d'extrusion 20, en alignement axial avec l'alésage 24 de celle-ci. Des tiges identiques 38 et 40 sont reliées à chacune des parties de moule 36 et 37 pour permettre de déplacer les parties de moule entre deux positions représentées en traits pleins et en traits mixtes, dans la direction des flèches, d'une façon usuelle, pour ouvrir et fermer le moule 35. Une cavité de moulage 41 est ménagée dans le corps de moule 36 alors qu'une cavité de moulage complémentaire 42 est ménagée dans la partie de moule 37. Les cavités 41 et 42 correspondent à la configuration générale du récipient qui doit être moulé par soufflage dans le moule 35.
Les faces opposées 43 et 44, des parties de moule 36 et 37, servent à sectionner et à souder la matière du tube extrudé dans la matrice d'extrusion 20, d'une manière usuelle, lorsque les parties de moule 36 et 37 sont en position fermée, comme cela sera décrit ciaprès plus en détail.
La partie de moule 37 présente un passage 45 sensiblement radial dans lequel coulisse une aiguille de soufflage 46 d'un mécanisme de soufflage à aiguille habituel 47, fixé au corps de moule 37. Une conduite 48 relie l'intérieur du mécanisme de soufflage à aiguille 47 à une source d'air comprimé. Lorsque les parties de moule 36 et 37 sont en position ouvertes, comme représenté en traits pleins à la fig. 1, l'aiguille de soufflage 46 est complètement logée dans le passage radial 45.
Cependant, dans la position fermée des parties de moule 36 et 37, un piston, non représenté, fixé à l'aiguille de soufflage 46, est actionné par une source d'air comprimé pour déplacer l'aiguille de soufflage 46 et la faire sortir du passage radial 45 et être amenée dans la position représentée en traits mixtes, dans laquelle de l'air est introduit, par un passage non représenté de l'aiguille, dans l'intérieur du tronçon sectionné du tube extrudé, d'une manière qui sera décrite ci-après plus en détail, pour forcer le tronçon sectionné du tube à prendre la forme générale des cavités 41 et 42 du moule.
Selon un mode de mise en oeuvre du présent procédé, on remplit tout d'abord les machines usuelles à extrusion, non représentées, des têtes primaire et secondaire d'extrusion 1 1 et 12 avec de la matière plastique plastifiée qui avance dans la chambre 14 de la tête d'extrusion primaire 1 1 et dans la chambre, non représentée, de la tête d'extrusion secondaire 12.
La matière plastique M dans la chambre 14 de la tête d'extrusion primaire 1 1 est un polymère de base tel que du polyéthylène ou polystyrène. Dans l'exemple particulier, on admettra que cette matière
M est du polyéthylène. La matière plastique Ms dans la chambre, non représentée, de la tête d'extrusion secondaire 12 sera une variété de matière thermoplastique, un polymère tel que du polystyrène, du chlorure de polyvinyle, du polystyrène expansé, du nylon, du téréphtalate polyester, du chlorure de polyvinyle, du polyéthylène chloré, du chlorure de vinylidène, etc. Dans l'exemple décrit, la matière M de la chambre de la tête d'extrusion secondaire 12 est du chlorure de vinylidène Saran (marque déposée).
La matière plastique M avance dans la chambre 14 de la tête primaire d'extrusion 11, dans la partie convergente 15 de celle-ci, dans la partie 25 divergente de l'alésage 24 et dans l'alésage 24, entre la surface intérieure non numérotée de celui-ci et le mandrin 18, formant ainsi un tube de base T de polyéthylène. Lorsque le tube T atteint l'orifice d'extrusion 26 de la matrice d'extrusion 20, un mince revêtement C de la matière plastique Ms est appliqué directement sur la surface extérieure du tube T, à partir de la chambre, non représentée, de la tête d'extrusion secondaire 12, par l'alésage 34 du raccord 32, le conduit 31, la chambre annulaire 28 et l'orifice annulaire 30. Le tube T et le revêtement C avancent simultanément dans l'alésage 24, entre l'orifice annulaire 30 et la matrice d'extrusion 26.
Pendant cet avancement simultané du tube T et du revêtement C sur une longueur importante de la matrice d'extrusion 20, la chaleur et la pression laminent intimement le revêtement C sur le tube T.
Le tube revêtu T est alors extrudé hors de la matrice d'extrusion 20 à travers l'orifice d'extrusion 26, se dilatant légèrement lorsqu'il quitte l'alésage pressurisé 24 de la matrice d'extrusion 20 et qu'il pénètre dans l'atmosphère. L'épaisseur de la paroi
W du tube revêtu Te est déterminée par la dimension de l'orifice d'extrusion 26 qui est réglée par la position relative de l'extrémité conique 27 de mandrin 18 et de la surface intérieure de l'alésage 24 adjacente à l'orifice 26.
Le tube Te est extrudé vers le bas, entre les corps 36 et 37 du moule 35, comme représenté en traits mixtes à la fig. 1. Les tiges 38 et 40 sont déplacées l'une en direction de l'autre, d'une manière usuelle, fermant les corps de moules 36 et 37 et sectionnant un tronçon du tube revêtu TQ La surface du tube revêtu Te est scellée ou soudée par les faces opposées 43 et 44 des parties de moule 36 et 37 lors de la fermeture du moule 35.
L'aiguille de soufflage 46 du mécanisme de soufflage à aiguille 47 avance alors de la position représentée en traits pleins vers la position représentée en traits mixtes, s'introduisant à l'intérieur du tube revêtu TO, à travers la paroi W de celui-ci. De l'air sous pression en provenance d'une source habituelle est appliqué au conduit 48, au mécanisme de soufflage à aiguille 47 et au passage, non représenté, de l'aiguille 46, pour pénétrer à l'intérieur du tube TO, forçant ce dernier à s'adapter à la configuration générale des cavités 41 et 42 du moule, formant ainsi un récipient soufflé, en matière plastique revêtue 50, qui est alors enlevée des cavités 41 et 42 en déplaçant les tiges 38 et 40 ainsi que les corps de moule respectifs 36 et 37 pour les ramener dans la position représentée en traits pleins à la fig. 1.
Une fois le récipient 50 convenablement ébarbé (fig. 2), un produit peut y être introduit par son ouverture 51, d'une manière usuelle, après quoi le récipient est fermé par la fixation d'un couvercle usuel, non représenté. Le récipient 50 comprend un corps de base 52 qui est sensiblement cylindrique, et qui se termine par un col 53 limitant l'ouverture 51.
Le corps de base 52 est en polyéthylène, la matière du tube T, alors que le chlorure de vinylidène constituant le revêtement C forme la partie extérieure exposée du récipient 50, à la fois dans la zone du corps 52 et du col 53.
Alors que l'appareil 10 a été décrit ci-dessus en se référant à l'application d'un simple revêtement C sur l'extérieur d'un tube T, pour former un tube revêtu Te, ainsi que le récipient résultant 50, la matrice d'extrusion 20 peut être utilisée pour appliquer un second revêtement sur le revêtement C du tube TO, par les moyens décrits précédemment. A cet effet, une troisième tête d'extrusion 55, sensiblement identique à la tête d'extrusion 12, est reliée à la matrice d'extrusion 20 par un raccord 56 percé d'un alésage 57. L'alésage 57 est en communication avec un conduit 58 ménagé dans le corps 23 de la matrice d'extrusion 20, sensiblement parallèle à l'alésage 24. Le conduit 58 ouvre dans une chambre annulaire 60 qui est sensiblement identique à la chambre annulaire 28.
La chambre annulaire 60 ouvre radialement vers l'intérieur dans l'alésage 24 au moyen d'un orifice annulaire 61 présentant des parois opposées, non numérotées, convergeant radialement vers l'intérieur. La troisième tête d'extrusion 55 est représentée vissée en 62 sur le raccord 56, mais comme c'est le cas pour la seconde tête d'extrusion 12, un mécanisme de soupape habituel pourrait être interposé entre la tête secondaire d'extrusion 55 et le raccord 56.
Un second revêtement, non représenté, peut être appliqué au revêtement C du tube revêtu TO d'une manière sensiblement identique à celle décrite ci-dessus en relation avec l'application du revêtement C au tube T. Cela signifie que de la matière plastique Mo, qui peut être identique à la matière plastique M ou à la matière plastique MS, est introduite dans une machine habituelle à extrusion, non représentée, dont la troisième tête d'extrusion 55 est un élément. Cette matière plastique M" est appliquée à l'extérieur du revêtement plastique C en une couche mince, à partir d'une chambre de la troisième tête d'extrusion 55 par l'alésage 57 du raccord 56, le conduit 58, la cham bre annulaire 60 et l'orifice annulaire 61.
Le tube T, le revêtement C et le troisième revêtement non représenté avancent alors et sont extrudés hors de la matrice d'extrusion 23 à travers l'orifice d'extrusion 26, après quoi un tronçon du tube à double revêtement est sectionné et soufflé d'une manière identique à celle décrite ci-dessus pour former un récipient, non représenté, comprenant un corps de base similaire au corps 52 du récipient 50 de la fig. 2, et deux couches de revêtement appliquées sur lui.
La matrice d'extrusion 23 de l'appareil 10 peut être prévue pour ne comporter qu'un seul second dispositif d'extrusion, non numéroté, ou qu'un seul troisième dispositif d'extrusion, également non numéroté; dans chaque cas, un t;be de matière plastique ne présentant qu'un seul revêtement, tel que le tube TO, peut être obtenu dans la matrice d'extrusion 23.
Cette matrice d'extrusion 23 peut aussi être prévue pour porter à la fois le deuxième et le troisième dispositif d'extrusion, tels que représentés à la fig. 1, auquel cas, à l'aide de l'un ou l'autre des dispositifs d'extrusion, on peut appliquer une simple couche sur le tube, en fermant le mécanisme de valve usuel du second dispositif, ou pour appliquer deux couches sur un tube, de la manière décrite ci-dessus, en ouvrant le mécanisme de valve de chacun des deux dispositifs.
La matrice d'extrusion 23, munie à la fois des deuxième et troisième dispositifs d'extrusion, peut aussi former un tube présentant des revêtements qui peuvent être discontinus. Par exemple, lorsque le tube T avance dans l'alésage 24 de la matrice d'extrusion 20, le revêtement C est tout d'abord appliqué sur l'extérieur du tube T et immédiatement ensuite un second revêtement est appliqué directement sur la surface extérieure du premier revêtement par l'orifice annulaire 61. Le mécanisme usuel de soupape du second dispositif d'extrusion peut alors être fermé pour un temps prédéterminé, interrompant le flux de matière Ms provenant de la seconde tête d'extrusion 12.
En interrompant ainsi le flux de matière plastique Ms, mais en continuant l'application du second revêtement, un tube est formé, présentant une partie principale composée de la matière du tube M et des deux revêtements, et une portion formée de la matière M et de la matière MO appliquée directement sur elle. Ce tube est alors extrudé entre les corps de moule 36 et 37 et ceux-ci sont fermés de la manière décrite précédemment pour sectionner un tronçon de tube, cette section se produisant sur une partie du tube formée seulement de la matière M et de la matière MO. Le tube est alors soufflé dans le moule de la manière décrite ci-dessus pour former un récipient 70 représenté à la fig. 3 du dessin à laquelle on se référera maintenant.
Le récipient 70 comprend un corps 71 se terminant par un col 72 qui est formé à partir de la matière M constituant le tube T de la fig. 1. Un revêtement intermédiaire 73, formé de la matière Ms, est laminé directement sur la surface extérieure non numérotée du corps du récipient 71 mais s'interrompt juste avant le col 72 du fait que l'application de la matière Ms au tube T a été interrompue, comme décrit ci-dessus. Un second revêtement 74, de matière plastique MO, est directement laminé sur la surface extérieure du revêtement 73 du corps du récipient 70; du fait que l'application de ce revêtement n'a pas été interrompue, ce revêtement est également laminé directement sur la surface extérieure de la matière M du corps 71, dans la zone du col 72 (fig. 3).
La matière M, Ms et MO du récipient 70 est de préférence du polyéthylène, du chlorure de polyvinyle et du polyéthylène, respectivement. De cette manière, le col 72 du récipient 70 est formé de polyéthylène solide, ce qui facilite le sectionnement et le soudage de la matière lorsque les corps de moule 36 et 37 sont fermés, et empêche toute discontinuité de la surface extérieure du récipient 70 qui pourrait se produire. Alors que cette combinaison de matières plastiques à partir de laquelle le récipient 70 est obtenu est préférée, d'autres combinaisons de matières plastiques peuvent être utilisées pour remplir d'autres buts.
Ainsi, par exemple, le revêtement intérieur 73, qui est discontinu, formé à partir de la matière plastique Ms, peut être fait en polystyrène expansé, au lieu de chlorure de polyvinyle, pour obtenir une épaisseur de paroi supérieure par unité de poids et pour améliorer l'isolation du récipient.
Process for the manufacture of a container provided with an outer coating, extrusion apparatus for carrying out this process, and container obtained by this process
The present invention relates to a process for the manufacture of a container provided with an outer coating.
The subject of the invention is also an extrusion apparatus for implementing this method and a container obtained by this method.
Heretofore plastic containers have been coated on the outside or inside by conventional methods such as by immersion or by spraying. The judicious application of such coatings improves the performance of the containers with respect to their ability to hold certain products. For example, a polyethylene container dip coated with a 0.3 to 0.4 millimeter thick layer of vinylidene chloride (Saran) has five times less oxygen permeability than a bare cylinder. This allows the packaging of products such as salad oils or other oxygen sensitive products in containers thus coated.
The advantages of dip and spray coating are, however, outweighed by the relatively high cost of these processes, due to the additional labor they require, the excess spraying in the case of spray coating and the higher cost of equipment. Further, and this is of great importance, there are difficulties in maintaining the high quality of the product on an industrial production basis, due to its general inability to exhibit adhesion between the containers and the coating layers which are applied. , and to maintain a high degree of adhesion between the containers and the coatings, preventing the latter from peeling.
The aim of the present invention is to remedy these drawbacks.
The method according to the invention is characterized by the fact that one advances a plastic tube in an extrusion die, applies at least one outer coating of another plastic material directly on the outer surface of the tube during its advance. in said die, simultaneously advances the coated tube into and out of the die, sever a section of the coated tube by closing a blow mold formed of elements having an interior cavity defining said container, and injects a pressurized gas inside the severed section of the tube, forcing it to conform to the configuration of the mold cavity.
The extrusion device according to the invention is characterized in that it comprises at least two extrusion heads, primary and secondary, an extrusion die carried by the primary extrusion head, said die comprising a body, a bore in said body, limited by an interior surface, a mandrel movably mounted in said bore, an annular orifice opening into said bore through the interior wall thereof and a conduit between the secondary extrusion head and said annular orifice.
The container according to the invention is characterized in that it is formed of at least two laminated layers.
The drawing represents, by way of example, an embodiment of the object of the invention.
Fig. 1 is a partial vertical section of an extrusion apparatus illustrating primary and secondary extrusion heads connected to an extrusion die, a coated, plastic tube being extruded towards an open mold.
Fig. 2 is a perspective view of a coated container with some parts broken away, and shows a thin layer of plastic laminated on the outer surface of the container body.
Fig. 3 is a perspective view of another container, some parts broken away, and shows two coating layers laminated to the container body and a single coating layer laminated to the container neck.
The apparatus 10 shown in FIG. 1 shows an extrusion device comprising a primary extrusion head 11 constituting a part of a usual extrusion machine (not shown) and a secondary extrusion head 12 forming, in a similar manner, an element of a second machine usual for extrusion, also not shown.
The primary extrusion head 11 comprises a body 13 having a chamber 14 terminating in a part 15 converging downwards. A cylindrical opening 17 is formed in the body 13 of the primary extrusion head 11, in axial alignment with the part 15, converging downwards, of the chamber 14. A mandrel 18 is mounted so as to be able to effect a reciprocal movement. reciprocating in the cylindrical bore or opening 17 of the body 13 and projects upwards beyond the body 13 through the converging portion 15 (Fig. 1).
An extrusion die 20 is fixed to a face 21 of the body 13 by a usual fixing collar 22.
A set of bolts, not shown, pass through collar 22 and are screwed into threaded openings, also not shown, formed in body 13 of primary extrusion head 11, in a known manner. The extrusion die 20 comprises a die body 23 supported by the body 13 of the primary extrusion head 11 and which is placed in a general vertical plane. The die body 23 is substantially cylindrical and has a bore 24 in axial alignment with the cylindrical opening 17 and with the converging chamber 15 of the body 13. A bore 25, diverging upward, connects the bore 24 of the die body. 23 to the converging chamber 15 of the primary extrusion head 11. An extrusion orifice 26, annular, is limited by the lower end of the bore 24 and by a conical end 27 of the mandrel 18.
The size of the extrusion port 26 can be changed by moving the mandrel 18, in a known manner, thereby adjusting the wall thickness of the coated tube extruded by the extrusion die 20, in a manner which will be described in more detail below.
An annular chamber 28, which is substantially circular in cross section, is formed in the body 23 of the extrusion die 20. The annular chamber 28 opens radially inwardly into the bore 24, through the inner wall thereof. here, unnumbered, by an annular orifice 30. This annular orifice 30 is limited by opposite surfaces, not numbered, converging radially inwards, in the direction of the axis of the bore 24. A duct 31, in communicating with the annular chamber 30, extends substantially parallel to the bore 24. A fitting 32 is welded to the body 23 of the extrusion die 20 and is screwed at 33 to the secondary extrusion head 12. The fitting 32 is pierced with a bore 34 connecting the duct 31 to the usual chamber, not shown, of the secondary extrusion head 12.
While the connector 32 is shown as being directly screwed onto the secondary extrusion head 12, a valve device, not shown, may be interposed between the connector 32 and the secondary extrusion head 12, in a usual manner, for a purpose which will be described later in more detail.
A blow mold 35, composed of two mold parts 36 and 37, is mounted, in the usual manner, below the extrusion die 20, in axial alignment with the bore 24 thereof. Identical rods 38 and 40 are connected to each of the mold parts 36 and 37 to enable the mold parts to be moved between two positions shown in solid lines and in phantom lines, in the direction of the arrows, in a usual manner, to open and close the mold 35. A mold cavity 41 is provided in the mold body 36 while a complementary mold cavity 42 is provided in the mold part 37. The cavities 41 and 42 correspond to the general configuration of the container which is to be blow molded in the mold 35.
The opposing faces 43 and 44, of the mold parts 36 and 37, serve to sever and weld the material of the extruded tube in the extrusion die 20, in a usual manner, when the mold parts 36 and 37 are in. closed position, as will be described in more detail below.
The mold part 37 has a substantially radial passage 45 in which slides a blowing needle 46 of a conventional needle blowing mechanism 47, fixed to the mold body 37. A pipe 48 connects the interior of the needle blowing mechanism. 47 to a source of compressed air. When the mold parts 36 and 37 are in the open position, as shown in solid lines in FIG. 1, the blowing needle 46 is fully seated in the radial passage 45.
However, in the closed position of the mold parts 36 and 37, a piston, not shown, attached to the blow needle 46, is actuated by a source of compressed air to move the blow needle 46 out and out. of the radial passage 45 and be brought into the position shown in phantom, in which air is introduced, through a passage not shown of the needle, into the interior of the severed section of the extruded tube, in a manner which will be described below in more detail, in order to force the cut section of the tube to take the general shape of the cavities 41 and 42 of the mold.
According to one embodiment of the present process, the usual extrusion machines, not shown, are first of all filled with the primary and secondary extrusion heads 11 and 12 with plasticized plastic material which advances in the chamber 14. of the primary extrusion head 11 and in the chamber, not shown, of the secondary extrusion head 12.
The plastic M in the chamber 14 of the primary extrusion head 11 is a base polymer such as polyethylene or polystyrene. In the particular example, we will admit that this material
M is polyethylene. The Ms plastic material in the chamber, not shown, of the secondary extrusion head 12 will be a variety of thermoplastic material, a polymer such as polystyrene, polyvinyl chloride, expanded polystyrene, nylon, polyester terephthalate, polyester. polyvinyl chloride, chlorinated polyethylene, vinylidene chloride, etc. In the example described, the material M of the chamber of the secondary extrusion head 12 is vinylidene chloride Saran (registered trademark).
The plastic material M advances into the chamber 14 of the primary extrusion head 11, into the converging part 15 thereof, into the diverging part of the bore 24 and into the bore 24, between the inner surface not numbered thereof and mandrel 18, thus forming a polyethylene T base tube. When the tube T reaches the extrusion port 26 of the extrusion die 20, a thin coating C of the plastic material Ms is applied directly to the outer surface of the tube T, from the chamber, not shown, of the secondary extrusion head 12, through the bore 34 of the fitting 32, the duct 31, the annular chamber 28 and the annular orifice 30. The tube T and the coating C advance simultaneously in the bore 24, between the annular orifice 30 and the extrusion die 26.
During this simultaneous advancement of the tube T and the coating C over a significant length of the extrusion die 20, heat and pressure intimately laminate the coating C on the tube T.
The coated tube T is then extruded out of the extrusion die 20 through the extrusion port 26, expanding slightly as it leaves the pressurized bore 24 of the extrusion die 20 and enters. the atmosphere. Wall thickness
W of the coated tube Te is determined by the size of the extrusion port 26 which is regulated by the relative position of the tapered end 27 of mandrel 18 and the interior surface of the bore 24 adjacent to the port 26 .
The tube Te is extruded downwards, between the bodies 36 and 37 of the mold 35, as shown in phantom in FIG. 1. The rods 38 and 40 are moved towards each other in a usual manner, closing the mold bodies 36 and 37 and severing a section of the coated tube TQ The surface of the coated tube Te is sealed or welded by the opposite faces 43 and 44 of the mold parts 36 and 37 when closing the mold 35.
The blowing needle 46 of the needle blowing mechanism 47 then advances from the position shown in solid lines to the position shown in phantom, entering inside the coated tube TO, through the wall W thereof. this. Pressurized air from a usual source is applied to the duct 48, to the needle blowing mechanism 47 and to the passage, not shown, of the needle 46, to enter the interior of the TO tube, forcing the latter to adapt to the general configuration of the cavities 41 and 42 of the mold, thus forming a blown container, of coated plastic material 50, which is then removed from the cavities 41 and 42 by moving the rods 38 and 40 as well as the bodies respective molds 36 and 37 to return them to the position shown in solid lines in FIG. 1.
Once the receptacle 50 has been suitably trimmed (FIG. 2), a product can be introduced therein through its opening 51, in a customary manner, after which the receptacle is closed by fixing a customary cover, not shown. The container 50 comprises a base body 52 which is substantially cylindrical, and which ends in a neck 53 limiting the opening 51.
The base body 52 is made of polyethylene, the material of the T-tube, while the vinylidene chloride constituting the coating C forms the exposed exterior part of the container 50, both in the area of the body 52 and the neck 53.
While the apparatus 10 has been described above with reference to applying a simple coating C to the exterior of a T tube, to form a Te coated tube, as well as the resulting container 50, the extrusion die 20 can be used to apply a second coating to the coating C of the TO tube, by the means described above. For this purpose, a third extrusion head 55, substantially identical to the extrusion head 12, is connected to the extrusion die 20 by a fitting 56 pierced with a bore 57. The bore 57 is in communication with a duct 58 formed in the body 23 of the extrusion die 20, substantially parallel to the bore 24. The duct 58 opens into an annular chamber 60 which is substantially identical to the annular chamber 28.
Annular chamber 60 opens radially inwardly into bore 24 by means of an annular orifice 61 having opposite, unnumbered walls converging radially inwardly. The third extrusion head 55 is shown screwed at 62 onto the fitting 56, but as is the case with the second extrusion head 12, a usual valve mechanism could be interposed between the secondary extrusion head 55 and fitting 56.
A second coating, not shown, can be applied to coating C of the coated tube TO in a manner substantially identical to that described above in connection with the application of coating C to the tube T. This means that plastic Mo , which may be identical to the plastic material M or to the plastic material MS, is introduced into a usual extrusion machine, not shown, of which the third extrusion head 55 is a component. This plastic material M "is applied to the outside of the plastic coating C in a thin layer, from a chamber of the third extrusion head 55 through the bore 57 of the fitting 56, the duct 58, the chamber. annular 60 and annular orifice 61.
Tube T, liner C and the third liner not shown then advance and are extruded out of extrusion die 23 through extrusion port 26, after which a section of the double-liner tube is severed and blown d 'in a manner identical to that described above to form a container, not shown, comprising a base body similar to the body 52 of the container 50 of FIG. 2, and two layers of coating applied to it.
The extrusion die 23 of the apparatus 10 may be designed to include only one second extrusion device, not numbered, or only one third extrusion device, also not numbered; in each case, a t; be of plastic material having only one coating, such as the TO tube, can be obtained in the extrusion die 23.
This extrusion die 23 can also be provided to carry both the second and the third extrusion device, as shown in FIG. 1, in which case, using one or the other of the extrusion devices, one can apply a single layer on the tube, by closing the usual valve mechanism of the second device, or to apply two layers on a tube, as described above, by opening the valve mechanism of each of the two devices.
The extrusion die 23, provided with both the second and the third extrusion devices, can also form a tube having coatings which can be discontinuous. For example, as tube T advances through bore 24 of extrusion die 20, coating C is first applied to the exterior of tube T and immediately thereafter a second coating is applied directly to the exterior surface. of the first coating through the annular orifice 61. The usual valve mechanism of the second extrusion device can then be closed for a predetermined time, interrupting the flow of material Ms coming from the second extrusion head 12.
By thus stopping the flow of plastic material Ms, but continuing the application of the second coating, a tube is formed, having a main part composed of the material of the M tube and the two coatings, and a portion formed of the material M and MO material applied directly to it. This tube is then extruded between the mold bodies 36 and 37 and the latter are closed in the manner described above to cut a section of tube, this section occurring on a part of the tube formed only of the material M and the material MO. The tube is then blown into the mold in the manner described above to form a container 70 shown in FIG. 3 of the drawing to which we will now refer.
The receptacle 70 comprises a body 71 ending in a neck 72 which is formed from the material M constituting the tube T of FIG. 1. An intermediate liner 73, formed of the material Ms, is laminated directly to the unnumbered outer surface of the body of the container 71 but stops just before the neck 72 because the application of the material Ms to the tube T has been interrupted, as described above. A second coating 74, of MO plastic material, is directly laminated to the outer surface of the coating 73 of the body of the container 70; since the application of this coating has not been interrupted, this coating is also laminated directly on the outer surface of the material M of the body 71, in the region of the neck 72 (fig. 3).
The M, Ms and MO material of container 70 is preferably polyethylene, polyvinyl chloride and polyethylene, respectively. In this way, the neck 72 of the container 70 is formed of solid polyethylene, which facilitates the severing and welding of the material when the mold bodies 36 and 37 are closed, and prevents any discontinuity of the outer surface of the container 70 which could happen. While that combination of plastics from which the container 70 is obtained is preferred, other combinations of plastics can be used to fulfill other purposes.
So, for example, the inner liner 73, which is discontinuous, formed from the Ms plastic material, can be made of expanded polystyrene, instead of polyvinyl chloride, to achieve a greater wall thickness per unit weight and to improve the insulation of the container.