<Desc/Clms Page number 1>
Cette invention est relative d'une manière générale à la production bon marché d'articles moulés en pulpe satisfaisants du point de vue commercial, et plus particulièrement, mais non exclusivement, à la production d'articles moulés en pulpe comportant des contours ou profils qui doivent s'emboîter avec précision les uns dans les autres ou dans ceux d'articles voisins.
Comme exemples de tels articles, citons les boîtes utilisées pour le transport et/ou l'emballage de petites quantités d'oeufs, d'ampoules électriques, de tubes de radio ou autres objets fragiles. Ces boîtes consistent d'habitude en une paire d'éléments pliants, dont l'un, ou les deux à la fois, comporte des alvéoles destinées à recevoir l'article en question et espacées par des portions surélevées.
Lorsqu'ils sont en pulpe moulés, ces emballages doivent pouvoir être produits à un prix leur permettant de concurrencer ceux faits avec d' autres matériaux et que l'on trouve actuellement sur le marché., tels par exemple que le carton, qu'il s'agisse de l'apparence, de la finition et de l'aptitude à recevoir une impression en surface et/ou des marques en relief, ou qu'il s'agisse de la bonne coïncidence de leurs contours ou profils, lorsque les éléments complémentaires de la boîte ou de l'emballage sont repliés l'un sur l'autre pour former le récipient ou lorsque les articles sont empilés les uns sur les autres en vue de leur stockage ou de leur expédition en vrac.
Jusqu'à présent, on a eu l'habitude de mouler ces boites ou emballages sur une machine à mouler à grande vitesse et de les sécher dans un séchoir ouvert. Mais, lorsqu'ils sont séchés de cette manière, les articles se gauchissent, se rétrécissent ou se déforment de quelque autre manière, perdant ainsi la forme et les dimensions du moulage.initial, et leurs contours ou profils ne correspondent plus correctement les uns aux autres lorsque les articles sont mis en service ou empilés en vue du stockage ou de l' expédition en vrac.
Les articles ainsi moulés et séchés sont appelés "semi-finis" dans le commerce, pour les désigner des articles "finis", plus coûteux, qui sont moulés dans des machines spéciales équipées de moules de séchage et de finition qui, pendant le séchage, maintiennent l'article dans la forme et les dimensions du moulage initial et lui confèrent une surface lisse,et unie.
En raison du prix de fabrication beaucoup plus faible de l'ar- ticle semi-fini, en comparaison de celui à finition complète, le fabricant se voit pratiquement obligé d'effectuer le moulage d'articles semi-finis, quitte à leur redonner par la suite les formes et dimensions du moulage initial. Cependant, des considérations d'ordre pratique limitent le caractère et l'étendue de tout traitement secondaire qui peut être appliqué d' une manière économique à un article semi-fini pour lui permettre d'être favorablement comparé à l'article complètement fini, beaucoup plus coûteux, ou pour lui conférer d'autres caractéristiques, telles que des marques en relief, des rainures de renforcement, etc ...
En conséquence la présente invention a pour objets principaux une méthode et un outillaggc permettant de donner aux articles semi-finis séchés, approximativement les formes et dimensions de leur moulage initial, ou pour leur conférer de nouvelleé dimensions précisess tout en leur donnant une finition lisse et unie, ainsi que, si on le desire, de nouvelles caractéristiques structurelles et/ou physiques, le tout sans augmenter d' une façon importante leur prix de fabrication et sans qu'il soit nécessaire de les manipuler.
Les caractéristiques structurelles nouvelles typiques consistent en l'addition de contours supplémentaires, de reliefs, de marques en
<Desc/Clms Page number 2>
surface, etc... pendant la remise en forme. Les caractéristiques physiques nouvelles typiques sont celles qui résultent de l'incorporation dans l'article d'ingrédients destinés à le renforcer, à le dimensionner, à le colorer, à le mouiller et/ou à le remplir, entre le moulage initial et la remise en forme.
Outre la remise des articles semi-finis dans leur forme et leurs dimensions du moulage initial, l'application d'une température et d'une pression convenables à l'article soumis une nouvelle fois à la presse, a pour résultat de beaucoup améliorer le fini de la surface, ce qui non seulement améliore beaucoup l'apparence général de l'article, mais fournit encore une surface de bien meilleure qualité pour l'impression ou la fixation d'éléments décoratifs ou imprimés.
La demanderesse a découvert que le degré de finition superficielle obtenu pour l'article soumis à la presse peut être contrôlé en réglant le degré dhumidité de l'intérieur de l'article ou de sa surface,pendant le pressage. Pour obtenir une finition supérieure, on peut pulvériser un liquide sur la surface de l'article avant de repasser celui-ci à la presse; cette pulvérisation s'effectue soit sur la surface entière, soit sur les seules zones où l'on a décidé de lui conférer la meilleure finition; le liquide pulvérisé peut être soit de l'eau pure, soit de l'eau contenant d'autres substances qui amélioreront la finition ou donneront des caractéristiques supplémentaires désirables du point de vue impression,, couleur, etc....
Ce résultat peut être obtenu en faisant passer les articles sous ou entre des jets pulvérisés juste avant leur entrée dans l'équipement de pressage.
L'équipement de remise en forme faisant l'objet de l'invention présente en outre les caractéristiques et avantages suivants :
Il peut être facilement adapté aux machines à mouler la pulpe déjà existantes, ainsi qu'aux séchoirs, sans obliger d'effectuer des mo- dif ications importantes dans leur conception d'ensemble, leur emplacement ou leur mode de fonctionnement,
Le fonctionnement de cet équipement peut être, si on le désire, entièrement automatique de fagon à éviter toute manipulation à la main des articles moulés.
L'équipement de remise en forme selon l'invention est remarquable notamment en ce qu'il comporte une paire de matrices de pressage, mobiles l'une par rapport à l'autre, un dispositif d'arrêt ne laissant passer les articles que un à un du séchoir dans les dites matrices au moment où celles-ci s'ouvrent et un système de transfert pour retirer des dites matrices les articles remis en forme après qu'elles se sont refermées sur l'article à remettre en forme puis récouvertes, le fonctionnement de ces différents dispositifs étant synchronisé avec précision de telle sorte que, pendant le cycle de fonctionnement de la machine, un article est introduit automatiquement dans les matrices pendant qu'elles se trouvent ouvertes,
qu'il est remis en forme par les dites matrices pendant leur fermeture et retiré automatiquement de celles-ci pendant leur récouverture.
D'autres caractéristiques et avantages résulteront de la description qui va suivre.
Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple la Fig. 1 est une vue schématique de l'appareillage destiné à la mise en oeuvre du procédé selon la présente invention, et la Figo 2 est une vue partielle du dit appareillage montrant particulièrement le mécanisme de synchronisation du fonctionnement des matrices,du dispositif d'arrêt et du système de transfert,
Le procédé suivant l'invention présente, de préférence les stades suivants :
les articles moulés dans une machine à mouler la pulpe, de
<Desc/Clms Page number 3>
type usuel quelconque, et séchés dans un séchoir ouvert, sont disposés entre des matrices chaudes où ils sont pressés séparément de manière à leur redonner approximativement leur forme et leurs dimensions du moulage initial et à leur conférer une finition lisse ainsi que les caractéristiques structurelles ou physiques éventuellement requises.
La machine à mouler la pulpe, sur laquelle sont moulés les articles, est de type usuel et peut être soit à rotation continue, soit à rotation intermittente. Pour les besoins de la présente demande, on a représenté schématiquement, dans la Fig. 1, une machine à rotation intermittente, dans laquelle des moules femelles 10 perforés sont montés ouverts sur des bras radiaux creux 11 et tournent de manière intermittente autour de l'arbre 12 dans un réservoir à pulpe 13, de telle sorte qu'il se forme par aspiration, dans les dits moules, des articles moulés en pulpe. A chaque arrêt de la rotation de l'arbre 12, une matrice male de transfert 14, montée sur un bras creux 15, porté lui-même par un arbre 16, extrait un article moulé du moule correspondant.
Le moule de formation 10 et le moule de transfert 14 sont munis de tubulures usuelles d'arrivée d'air et de dépression, pour le moulage et le transfert des articles.
L'arbre 16 est actionné par un excentrique 17, fixé sur un arbre 18 entraîné en rotation continue de manière que l'arbre 16 et sa matrice de transfert 14 sont entraînés en mouvement de va-et-vient vers les moules et hors de ceux-ci, en synchronisation avec la rotation intermittente des dits moules.
Pendant l'arrêt plaçant chaque moule en face de la matrice de transfert, celle-ci se dirige vers le moule, pour effectuer le transfert de l'article moulé vers la matrice de transfert, après quoi cette dernière oscille latéralement, grâce à une came ou à un dispositif analogue (non représenté), afin de déposer l'article moulé sur un convoyeur 19, qui le transporte à un autre convoyeur 20 fonctionnant dans un séchoir ouvert 21 de type habituel, dans lequel les articles sont séchés sans qu'aucune mesure soit prise pour les empêcher de se gauchir ou de se contracter durant leur passage à travers le séchoir.
Les articles séchés A passent de l'extrémité de décharge du séchoir sur un convoyeur 22, dont la vitesse linéaire est de préférence supérieure à celle du convoyeur 20, et sont déposés par le convoyeur 22 sur un autre convoyeur 23, dont la vitesse linéaire est aussi de préférence supérieure à celle du convoyenr 22. Le convoyeur 23 amène les articles à l' un des cotés d'une presse comprenant un bâti F sur lequel est monté un élément femelle de matrice 24 ainsi qu'un élément mâle 25 aligné verticalement par rapport à lui et de forme correspondante, les deux éléments pouvant être chauffés par un moyen habituel quelconque. Gomme on le voit sur la Fig. 2, la matrice femelle est pourvue de canaux 26, pour la vapeur destinéeà la chauffer.
Les éléments 24 et 25, complémentaires, sont de forme et dimensions identiques à celles des moules 10, de telle sorte que lorsqu'ils se refermement sous pression sur un article sec et gauchi, ils lui redonnent sensiblement sa forme et ses dimensions du moulage initial tout en lui conférant une finition lisse. On peut aussi, à volonté, doter les dites matrices de dispositifs conférant à l'article, au cours de l'opération de repressage, des contours, des reliefs ou des marques supplémentaires.
Avant l'admission de l'article dans les dits éléments de matrice, on peut, par pulvérisation ou autrement, appliquer à l'article de l' eau ou des matériaux destinés à le renforcer, à le mettre à la cote,-des produits colorants ou le remplissage, de telle sorte que l'incorporation des dits matériaux, on l'imprégnation de l'article, ait lieu pendant la nouvelle opération de pressage,
<Desc/Clms Page number 4>
Dans le mode de réalisation préféré de la présente invention représenté au dessin, un dispositif est prévu pour ouvrir et fermer les éléments de matrice 24 et 25 à des intervalles réguliers, pour introduire séparément entre les dits éléments, lorsqu'ils sont ouverts, les articles séchés et gauchis,
et pour retirer les articles remis en forme d'entre les dits éléments après que ceux-ci se sont refermés sur euxe puis récouverts, toutes ces opérations étant synchronisées pour que le fonctionnement soit entièrement automatiques sans manipulation manuelle des articles.
Le dispositif d'ouverture et de fermeture des éléments 24 et 25 peut être soit hydraulique, soit mécanique; le dispositif représenté au dessin est un dispositif hydraulique. Dans la machine figurée. l'élément mâle de matrice comporte une tige 27 coulissant dans un guide 28 monté à la partie supérieure du bâti F,l'extrémité supérieure de la tige étant fixée à l'extrémité inférieure d'une tige-piston 29 coulissant dans un cylindre 29'.
Le piston 29 est soulevé et abaissé grâce à un distributeur hydraulique 30, relié par des connexions 31 et 32, par exemple:, à chaque extrémité du dit cylindre, et par une connexion 33 à une source de pression hydraulique.
Le vide et l'air comprimé nécessaires au transfert de l'article de Isolément femelle à l'élément mâle et pour l'expulsion éventuelle par l' élément mâle;, de l'article remis en forme, peuvent être fournis alternativement à l'élément mâle par le tuyau 34. Le vide est appliqué à l'élément mâle, au moment de- 15 ouverture de la matrice, pour faciliter le transfert, de 1 élément femelle à 1-*élément, mâle, de l'articke presséet l'air comprimé est appliqué à Isolément mâle pour en chasser l'article une fois réalisée l'ouverture des éléments de matrice.
On peut aussi, si on le désire, prévoir un dispositif pour l'envoi d'air comprimé à travers l'élément femelle afin de faciliter le départ de 1-'article, hors de cet élément, pendant l'ouverture de la matrice; l'envoi d'air comprimé et de vide à l'élément, ou aux éléments de matrice, peut être commandé par un mécanisme de type usuel quelconque, synchronisé par rapport au fonctionnement des matrices, de manière connue en soi.
Le circuit hydraulique du distributeur 30 peut être commandé de toute manière convenable. Dans le présent exemple, un arbre à cames 359 tournant dans des paliers convenables situés près du sommet du bâti F est entraîné à la vitesse voulue par un moteur approprié quelconque et un réducteur de vitesse (non représentés). Une came 36, fonctionnant en liaison avec un galet 37 et un levier 38, est solidaire de l'arbre 35.
Le levier 38 pivote à une extrémité sur un arbre fixe 39 et est fixé, à son autre extrémité, à l'extrémité inférieure de la tige 40 de la soupape 30, de manière à actionner ce distributeur et à dévier le fluide hydraulique d'un côté à l'autre du piston du cylindre 29'.élevant et abaissant de la sorte ledit piston de manière à rapprocher et à éloigner l'élément de matrice mâle de l'élément femelle.
Synchronisé par rapport au mouvement des éléments de matrice 24 et 25, un dispositif d'arrêt commande le passage des articles A, séchés et gauchis sur le convoyeur 23. Le dispositif d'arrét 41 comporte, à chacune de ses extrémités,une portion repliée vers le bas, 42 et 43, et pivote, entre ses extrémités, sur un arbre oscillant 44 tourillonnant dans le support 45, qui fait saillie du bâti F, Le dispositif d'arrêt 41 est monté au-dessus du convoyeur 23, près de l'extrémité d'alimentation de celui-ci et son fonctionnement est réglé de manière à admettre les articles un à un entre les éléments de matrice 24 et 25,
après que ceux-ci se sont ouverts pour libérer un article remis en format
L'entraînement de l'arbre oscillant 44 en synchronisation avec les éléments 24 et 25 s'effectue au moyen de tout mécanisme convenable.
Comme on le voit ici,le dit arbre est articulé en 45 à une extrémité du levier 46, dont l'autre est reliée, en 47, à une extrémité d'un levier de came 48, dont l'autre extrémité est articulée sur l'arbre fixe 39.
<Desc/Clms Page number 5>
Le levier 48 porte entre ses extrémités un galet 49 actionné par la came 50 de l'arbre à came 35.
Lorsqu'un article se trouve dans la position indiquée en traits continus sur la Fig. 2, l'extrémité avant 42 du dispositif d'arrêt 40 l'arrête sur le convoyeur 22, l'empêchant de passer sur le convoyeur 23 mais permet à un article se trouvant déjà sur celui-ci et représenté en pointillé, de passer dans les éléments de matrice alors ouverts.
Lorsque le dispositif d'arrêt bascule sur son pivot pour élever sa partie avant 42 et abaisser sa partie arrière 43, un article venant du convoyeur 22 est admis sur le convoyeur 23, mais se trouve arrêté par l'arrière abaissée 42 du dit dispositif d'arrêt et ne peut parvenir aux éléments de matrice 24 et 25, alors fermés. De cette manière, les articles arrivent un à un aux éléments 24 et 25, en synchronisme avec l'ouverture et la fermeture de ceux-ci, de manière à réduire au minimum la possibilité d'empilement des articles sur les convoyeurs 22 et 23 et le blocage de la machine.
Un dispositif de transfert 51, destiné à enlever automatiquement les articles passés à la presse d'entre les dits éléments de matrice 24 et 25 et à les éjecter hors de l'appareil, est également synchronisé avec les mouvements des éléments 24 et 25 ainsi qu'avec le dispositif d'arrêt 41.
Ce dispositif de transfert peut être d'un type approprié quelconque et être actionné de toute façon convenable. Dans le cas présent, il est agencé pour prendre un mouvement de va et vient horizontal entre les éléments de matrice pendant l'ouverture de ceux-ci, et pour pivoter dans la position indiquée en pointillé, vers la fin de sa course de retrait, déchargeant alors l'article passé à la presse sur un convoyeur 52, de préférence transversal par rapport aux convoyeurs 22 et 23, par lequel les articles sont transportés ailleurs, par exemple vers un machine à imprimer ou une machine à empiler et compter.
Le dispositif de transfert 51 est monté sur un chariot coulissant 53, pourvu de galets 54, roulant sur des chemins 55 dans une paire de guides fixes 56 montés sur le cadre F. Dans l'exemple présent, le mouvement de va et vient du dispositif 51 est obtenu grâce à un levier 57 dont l'extrémité inférieure est fixée à un arbre transversal 58, solidaire du chariot.
L'extrémité supérieure du levier 57 est articulée en 59 sur le bâti F. Elle est reliée à l'une des extrémités d'une bielle 60, dont l' autre est articulée sur l'extrémité supérieure de la tige 61 d'un piston fonctionnant dans un cylindre hydraulique 62. Celui-ci est supporté par la bâti F de toute manière convenable, par exemple au moyen d'un support pivotant 63.
Le fluide sous pression provenant du conduit 33' parvient de chaque côté du piston se trouvant dans le cylindre 62 par des tuyaux 64 et 65, commandés par le distributeur 66. La tige 67 de celui-ci est reliée à une extrémité d'un levier 68, articulée, à son extrémité opposée, sur l'arbre 39, et qui porte en un certain point non situé à une extrémité un galet 69 coopérant avec une came 70 de l'arbre à cames 35.
On peut réaliser au moyen de divers agencements le basculement du dispositif de transfert dans la position indiquée en pointillé sur la Figo 2, lorsqu'il arrive vers la fin de sa course de retrait pour éjecter sur le convoyeur 52 l'article passé à la presse. Dans l'exemple représenté, le chariot 53 du dit dispositif est articulé sur un axe transversal 72 de pivotement, coulissant dans les chemins 55 des guides fixes 56.
Une fourchette 73 est fixée à son extrémité avant au dit axe de pivotement 72, tandis qu'une goupille transversale fixe 74 est fixée à 1'un des guides 56 près de son extrémité extérieure; lorsque le chariot 53 et la fourchette
<Desc/Clms Page number 6>
73 avancent vers leur position extérieure, la goupille fixe 74 entre dans la fourchette 73,comme il est indiqué en pointillé sur la Fig. 2, et bascule le chariot dans la position d'éjection également montrée en pointillé sur la même figure. Lorsque le chariot repart en sens inverse, la fourchette 73 quite la goupille 74, ce qui permet au chariot et à la fourchette de reve- nir dans la position indiquée en traits continus sur la Fig. 2.
Bien que 1-'exemple de réalisation de la présente invention ici indiquée comporte un cycle de moulage;, séchage et alimentation, il va de soi que les articles peuvent être moulés et séchés, puis stockés jusqu'au moment où l'on désire les remettre en forme en les introduisant dans une presse de refaçonnage, soit à la main, soit au moyen du système convoyeur ci-dessus décrit.
De même:, il va de soi que l'on peut employer des systèmes d'arrêt et des dispositifs de transfert d'un type autre que le type sus-décrit.
Il est d'ailleurs entendu que, d'une manière gnérale, 1''invention n'est pas limité au mode d'exécution représenté et décrit qui n'a été choisi qu'à titre d'exemple.