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"Procédé et appareil pour le moulage par soufflage de matières plastiques".
La présente invention est relative à des perfectionne- ments au procédé de moulage par soufflage de matières plastiques, afin de procurer une efficacité accrue dans le fonctionnement de 1'appareil de moulage, de réduire les frais de fonctionnement et d'entretiau, d'éliminer le temps d'arrêt inutile provoqué par les défauts de fonctionnement de l'appareil et .le procurer un produit plastique mémioré ayant une plus grande so:.idité et une plus lon-
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gue durée.
Les machines pour le moulage par soufflage de matières plastiques utilisent actuellement une extrudeuse pour mélanger la matière plastique et un pigment quelconque qui doit être uti- lisé pour donner au produit moulé une couleur désirée. Pour assu- rer une pigmentation uniforme et produire une masse plastique homogène pour le moulage, il a été de pratique courante de pré- voir un bout d'extrudeuse possédant des jeux de dents qui sont rapport déplacés les uns par/aux autres alors qu'ils se trouvent en con- tact avec la masse plastique,afin de réaliser ainsi la fonction de mélange. Rien que cette solution se soit révélée satisfaisante, des problèmes sont fréquemment rencontrés lorsqu'une contrepression s'établit dans les conduites de distribution pour la matière plas- tique qui mène a/sations de moulage..
Dans de telles conditions, la pression renvoyée au bout de l'extrudeuse exerce sur celui-ci une force appréciable qui peut provoquer un déplacement des pièces mobiles du bout dans leurs paliers et provoquer des contacts indé- sirables dent contre dent, avec pour résultat un arrachement des dents et un dommage permanent nécéssitant un arrêt complet de l'appareil pour les réparations.
Par conséquent, un out de la présente invention est d'offrir un appareil d'homogénéisation destiné à être utilisé avec des appareils de moulage par soufflage de matières plastiques qui ne sera pas sujet au problème d'engrènement mutuel des dents précité dans des conditions de contrepression élevées.
Comme corollaire de ce qui précède, un autre but de la présente invention est d'offrir un homogénéisateur qui soit cons- truit et agencé de façon à répondre à ces contrepressions élevées d'une façon qui assure le maintien du jeu désiré entre les dents de mélange de matières de cet homogénéisateur.
Toujours un autre but de la présente invention est d'offir un homogénéisateur tel que définit ci-avant qui soumettra la matière plastique ou autre à des efforts de cisaillemect et
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comprimera simultanément la matière en une masse homogène.
En plus d'offrir des moyens perfectionnés pour homo- généiser la matière plastique avant son moulage par soufflage,la présente invention vise également une station de moulage perfec- tionnée pour matières plastiques qui façonne la matière plastique de façon à éliminer la ligne d'affaiblissement dans le produit moulé qui est provoquée par les procédés de moulage classiques. la Dans les appareillages de/technique antérieure, la matière plas- tique est façonnée en un tube dans une tête de moulage et on la laisse s'écouler sous l'effet de la pesanteur autour d'un guide de mandrin jusqu'à une position située entre des matrices de moulage ' d'une paire, après quoi de l'air sous pression est introduit dans une extrémité du tuoe pour dilater celui-ci dans la matrice.
Etant donné qu'un seul tube de matière plastique est façonné par ! la tête de moulage, une ligne de soudure ou un cordon est néces- sairement produit longitudinalement par rapport au tube, avec pour résultat la présence d'une ligne d'affaiblissement dans le pro- duit fini, après la dilatation dans la matrice de moulage.
Un autre but de la présente invention est par conséquent d'offrir un procédé et un appareil destinés à la production d'une paire d'enveloppes concentriques tubulaires ayant des lignes de soudage individuelles non alignées, qui sont combinées pour former un tube complexe avant la pénétration dans la matrice.
Un autre but de l'inveution est d'offrir une station de moulage possédant une tête de moulage supérieure et une tête de moulage inférieure qui fournissent les enveloppes respectives en association concentrique entre elles à travers des ouvertures annulaires coaxiales.
Encore un autre but de la prése:te invention est d'offrir une paire de têtes de moulage telles que difinies/ci-avant, qui sont disposées en association opposée l'une à l'autre et qui présentent ' un diviseur entre elles pour séparer la mitière plastique inciden-
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te en une paire de courants et diriger lesdits courants vers les têtes respectives.
D'autres Duts de la présente invention consistent à offrir une soupape perfectionnée pour commander l'écoulement de la matière plastique vers une station de moulage ; à fournir une liaison par joint sphérique entre la conduite d'alimentation principale en matière plastique et chaque conduite secondaire menant à une station de moulage; à offrir des moyuns nouveaux pour centrer le mandrin dans la station de moulage ; et à offrir une soupape de sécurité pour relâcher la contrepression excessive à la sortie de l'homogénéisateur.
En se référant à la soupape de commande précitée pour la matière plastique, il convient de remarquer qu'un but particu- lier de la présente invention est d'offrir une soupape de ce genre qui ne viendra pas obstruer les coussinets ou paliers utilisés pour tourillonner l'arbre d'actionnement de la soupape dans le corps de soupape, lorsqu'une fuite survient auto= de l'organe de soupape.
Ceci se produira à cause de la pression dans lesponduites de dis- tribution de la matière plastique. Ainsi, un but supplémentaire de la présente invention est d'offrir des moyens pour récupérer. le produit ayant fuit, sans .contamination par les coussinets ou paliers de la soupape et, par conséquent, dans l'état voulu pour une réutilisation ultérieure sans perte.
D'autres détails et particularités de l'invention res- sortiront de la description ci-après,donnée à'titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels
La figure 1 est une représentation schématique de l'en- semble de l'appareil de moulage par soufflage.
La figure 2 est une vue en coupe verticale centrale de l'homogénéisateur.
La figure 3 est une vue en plan de dessus du carter de l'homogénéisateur.
La figure 4 est une vue en élévation partielle, détaillée,
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de la partie femelle de l'homogénéisateur.
La figure 5 est une vue en élévation détaillée de la partie mâle de l'homogénéisateur.
@ La figure 6 est une vue en coupe horizontale partielle centrale, représentant une liaison par joint sphérique entre la conduite de distribution principale pour la matière plastique et une conduite secondaire.
La figure 7 est une vue en élévation frontale de l'une des stations de moulage.
La figure 8 est une vue en coupe verticale centrale re- présentant la soupape de commande de l'écoulement de la matière le plastique et la partie formant/tube de la station de moulage.
La figure 9 est une vue en coupe horizontale suivant la ligne 9-9 de la figure 8, l'anneau diviseur étant retiré et certains éléments étant représentés en plan pour la clarté.
La figure 10 est une vue de dessous détaillée de la tête de moulage supérieure.
La figure 11est une vue en coupe verticale de la sou- pape de commande pour la matière plastique, en regardant vers la station de moulage ou vers la droite tel qu'observé aux figures 8 et 9.
La figure 12 est une vue en plan de la plaque inférieure et de l'anneau de centrage de la station de moulage.
La figure 13 est une vue en coupe transversale du tube de matière plastique formé par les têtes de moulage et le mandrin.
La figure 14 est un schéma du système de commande pneu- matique et hydraulique de l'appareil.
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une extrudeuse classique utilisée pour le moulagepar soufflage des matières plastiques, cette extrudeuse étant dotée d'une trémie
22 destinée à recevoir des granules de matière plastique ou ana- logue. L'extrudeuse contient des moyens de chauffage qui soumettent les granules solides à une chaleur suffisante pour les transformer à l'état fluide, de telle sorte qu'une masse plastique s'écoulant est formée dans l'extrudeuse. Un pigment est également introduit dans la trémie 22 pour donner à la matière plastique une couleur désirée.
La masse de matière plastique chauffée est envoyée à un homogénéisatcur 24 qui mélange énergiquement la matière plas- ' tique et le pigment afin de les fournir sous pression à une paire @ de conduites de distribution principales 26 et 28. La conduite principale 26 est uipée d'une paire de connexions à joint sphé- rique 30 et 32 couplant cette conduite à des conduites secondaires
34 et 36. Les conduites secondaires 34 et 36 mènent à des stations
38 et 40
38 et 40 de moulage respectivement. L'extrémité de la conduite
26 qui est éloignée de l'homogénéisateur 24 est reliée directement à une troisième station de moulage 42 par une connexion à joint sphérique 44.
Un agencement analogue existe pour la conduite princi- pale 28, cette dernière étant couplée à une paire de conduites se- condaires 46 et 48 par des connexions à joint sphérique 50 et 52, respectivement. Les conduites secondaires 46 et 48 alimentent les stations de moulage 54 et 56, l'extrémité de la conduite 28 éloi- gnée de l'homogénéisateur 24 étant connectée directement à une sta- tion de moulage 58 par une connexion à joint sphérique 60. Une sou- pape de détente de sécurité est représentée couplée à l'homogénéi- sateur 24 à la jonction des conduites principales 26 et 28, cette soupape étant utilisée pour détendre la contrepression dans l'ho- mogénéisateur, si celle-ci devait atteindre une valeur excessive.
+ L'homogénéisateur 24 est représenté en'détail à la figure t 2. Un tube 64 s'étendant depuis le carter de l'extrudeuse 20 est
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relié à un bloc 66 qui constitue le carter de'l'homogénéisateur 24. Un tube 64 est doté d'un alésage 68 qui s'étend longitudina- lement par rapport à l'extrudeuse 20 en dessous de la trémie 22 et qui reçoit la matière plastique et le pigment fournis à la trémie, tandis que dans l'alésage 68 la matière plastique est soumise à l'action de la chaleur et amenée à progresser lentement le long de l'alésage par une vis rotative 70. Un élément conique 72 est enfilé sur l'arbre de la vis et aligné axialement avec celle-ci pour présenter un uout en forme de cône s'étendant depuis l'extrémité de la vis.
Une garniture 74 dans le bloc 66 rencontre le tube 64 et présente une ouverture généralement tronconique qui reçoit l'élément 72 pour former un passage à matière 76 communiquant par un alésage 68 avec un alésage 78 dans le bloc 66. L'alésage 78 a un diamètre inférieur à celui de l'alésage 68 et est aligné coaxialement/avec celui-ci pour former un prolongement de l'alé- sage 68 après le passage de la matière à travers l'étranglement présenté par la garniture 74.
L'on se rendra compte que l'élément 72 et la garniture 74 forment, respectivement, les parties mâle et femelle de l'ho- mogénéisateur, la garniture 74 étant dotée de trois rangées cir- culaires de dents 80,82 et 84 en alignement concentrique et es- pacé axialement, comme représenté à la figure 2. Les dents 80 sont au nomore de dix-huit, tandis qu'il y a seize dents 82 et dix dents 84. De même, l'élément 72 est doté de trois rangées de dents extérieures 86, 88 et 90, au nomure de dix-huit, seize et dix, respectivement*
A la figure 2, l'on peut se rendre compte que les dents 86 de l'élément 72 présentent des surfaces verticales 92 situées dans un plan commun s'étendant perpendiculairement à l'axe commun des alésages 68 et 78.
De même, les dents 82 de la garniture 74 présentent des surfaces verticaless 94 situées dans un plan commun s'étendant perpendiculairment à l'axe commun des alésages.
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Ainsi, lorsque les dents opposées 86 et 8 sont alignées comme représenté, le passage 76 entre celles-ci est rétréci jusque un court intervalle vertical défini par les si. ?± aces 92 et 94 des dents opposées.
Les dents 88 et 84 de l'élément 72 et de la garniture 74 sont agencées de même et présentent des surfaces verticales 96 et 98, respectivement. L'on se rendra compte, toutefois, que les dents s'opposant horizontalement de l'élément 72 et de la gar- niture 74 sont inégales en nombre, de telle sorte que comme repré- senté, les diverses surfaces verticales ne se situeront pas simul- tanément en opposition directe. Par exemple, les surfaces parti- culières 96 et 98 représentées à la figure 2 ne sont pas en oppo- sition directe, étant donné que les deux paires de dents 84 et 86 représentées sont illustrées en élévation.
L'alésage 78 fournit de la matière provenant de l'homo- généisateur à une paire de passages de dérivation 100 et 102 (figures 2 et 3) qui communiquent avec les conduites principales 26 et 28, respectivement*La soupape de détente de sécurité 62 comprend une goupille 104 logée à coulissement dans une ouverture 106 communiquant avec l'alésage 78 entre des passages de dérivation 100 et 102. Un trou de détente 108 s'étend vers le haut depuis la face inférieure du bloc 66 et recoupe l'ouverture 106, ce trou étant normalement bloqué par la présence de la goupille 104,
La goupille 104 comporte une tête 110 qui s'appuie contre la pièce d'extrémité 112 d'un Dras 114.
Une goupille pivot 116 est fixée rigidement dans la pièce d'extrémité 112 et supporte à pivo- tement le bras 114 afin de permettre un mouvement oscillant dans le sens des aiguilles d'une montre (tel qu'observé à la figure 2) lors d'un déplacement vers la droite de la goupille 104. Un poids
118 est couplé à l'extrémité extérieure 120 du bras 114 pour main- tenir normalement le bras et la goupille dans les positions repré- sentées.
L'on se rendra compte que la goupille 104 et sa structure
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\ associée agissent lorsque la contrepression dans l'alésage 78 atteint une valeur maximum prédéterminée qui est fixée par la masse du poids 118. Lorsque la goupille 104 se déplace d'une dis- tance suffisante vers la droite, telle qu'ooservée à la figure 2, le trou de détente 108 est ouvert pour permettre l'évacuation de la matière plastique à partir de l'alésage 78 pour y détendre la pression excessive qui y règne.
En se référant à la figure 6, l'on y a représenté en détail l'une des connexions en joint sphérique 30. Il doit être entendu que les autres connexions 32, 44, 50, 52 et 66 utilisées dans le système sont identiques à celle représentée à la figure 6.
Une conduite secondaire 34 est dotée d'un bloc 122 à son exteémité adjacente à la conduite principale 26, le bloc 122 offrant un passage central 124 qui communique avec la conduite secondaire et qui recoupe un passage central 126 dans un bloc
128 interposé dans la conduite principale 26. Le passage 126 est en regard de la conduite principale, comme représenté, et il est évident que ni le bloc 122, ni le bloc 126 ne gênent l'écoulement de la matière à travers les conduites principales.
Le bloc 122 présente une masse plate 130 avec une saillie en forme de dôme 132 qui présente une surface sphérique convexe qui est reçue par un évidement correspondant dans la face 134 du bloc 128. Des vis à capuchon 136 s'étendent à travers le bloc
128 et sont vissées dans des trous taraudés dans le oloc 122, de telle sorte que lors du serrage des vis 136 les faces 130 et 134 sont rapprochées l'une de l'autre. Il est évident qu'un relâche- ment des vis 136 permet un déplacement de la conduite secondaire
34 pour ajuster celle-ci à la disposition particulière de sa sta- tion de moulage associée 38, pour faciliter la disposition des divers sous-assemblages de l'appareil. Un resserrage ultérieur des vis applique les surfaces en arc correspondantes l'une contre l'autre pour former une connexion sans fuite.
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LA STATION DE MOUIAGE
En se référant à la figure 7, l'on y a représenté en est élévation frontale la station de moulage 38 qui/illustrée sché- matiquement à la figure 1, étant entendu que les autres stations de moulage sont identiques en construction et en fonctionnement.
Une base 138 est dotée d'une paire de voies horizontales alignées 134 qui portent des blocs coulissants 142 fixés rigide- ment à une paire de sections de matrice opposées 144. Une paire d'embiellages 146 est couplée à pivotement avec les blocs coulis- sants respectifs 142, les extrémités des embiellages éloignées desjblocs coullissants étant connectées à pivotement à des supports d'extrémité ajustaoles 148. Une paire de cylindres pneumatiques à double action @ s'étend depuis les côtés de la base 138 comme représenté et agit de façon à rapprocher et écarter les sections de matrice 144 l'une de l'autre. Le soubassement ou la base 138 n'est pas représentée.
Un carter de mandrin ou de tête de moulage 152 est dis- posé. au- dessus des sections de matrice 144 et comporte une pla- que inférieure 154. Un corps de soupape 156 est filxé sur le côté gauche du carter 152 et une tige d'actionnement 118 s'en étend vers l'avant. Une manivelle 160 est reliée à l'arbre ou à la tige
158, cette manivelle 160 étant couplée activement à un cylindre pneumatique à douole action 162, à l'aide d'une tige de piston ;
164. Le cylindre 162 est suspendu au châssis 166, ce dernier et le corps de soupape 156 étant supportés en partie par un montant
168. ;
Un bras 170 est connecté à pivotement à la manivelle
160 à une extrémité de celle-ci, l'autre extrémité du bras étant dotée d'une came 172 qui circule sur un galet fou 174.
La came
172 est disposée de façon à engager l'organe d'actionnement176 de la soupape hydraulique 178, adtionnée par solénolde, qui commande et, l'écoulement du fluide hydraulique vers un cylindre hydraulique
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à double action 180 porté par une équerre 182 fixée rigidement au carter 152 et qui s'en étend latéralement. La tige de piston 184 du cylindre 180 est fixée par :son extrémité libre rigidement à une plaque d'extrémité 186 qui fait partie de l'équerre 182.
Le cylindre 180 porte une came 188 qui peut être enga- gée par un suiveur de came 190 s'étendant vers le bas depuis un bras de levier 192 dont le pivot se situe en 194. L'extrémité su- périeure d'un mandrin 196 est visible à la figure 7 entre l'é- querre 182 et l'extrémité de gauche du bras de levier 192, ce dernier étant couplé à pivotement au mandrin 196 à son extrémité supérieure afin de mettre en communication le mandrin avec une source (non représentée) d'air sous pression pendant l'opération de moulage par soufflage. L'extrémité de la conduite secondaire 34 communique, comme on peut s'en rendre compte, avec le corps de soupape 156 sur le côté gauche de celui-ci.
Les figures 8 à 12 représentent les parties intéres- santes de la station de moulage plus en détail. Le mandrin 196 est monté à va et vient dans l'alésage d'un guide de mandrin 202 enfilé dans le sommet du carter 192. Le guide de mandrin 202 s'é- tend vers le bas dans le carter 152 sous la forme d'un cylindre 204 de diamètre réduit présentant une extrémité inférieure ré- trécie ou conique. Une tête de moulage supérieure 206 reçoit le cylindre 204 et est logé entre le cylindre et le carter 152.
Une tête de moulage inférieure 208 est également logée dans le carter en dessous de la tête supérieure 206 et au-dessus de l'ex- trémité inférieure du cylindre 204.
Le mandrin 196 possède une extrémité inférieure rétrécie ou conique 210 qui, dans la position représentée, s'étend à tra- vers un orifice 212 au fond d'un réceptacle 214. Ce dernier offre un passage conique 216 qui reçoit l'extrémité 210 et qui comporte une bride annulaire 218 qui chevauche un épaulement annulaire for- mé dans la plaque inférieure 154. Une Dague de centrage 220 entou- re la bride 218 et est utilisée pour centrer le mandrin d'une
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façon qui sera décrite plus en détail ci-après. Une palette four- chue 222 est disposée en dessous de la plaque inférieure 154 et peut être animée d'un mouvement de va et vient vertical par un cylindre pneumatique à simple action 224 (figure 14) pour déloger le produit moulé après l'opération de moulage par soufflage.
La tête supérieure 206 présente une face horizontale 226 et un collet cylindrique dirigé vers le bas 228. Un canal ou gorge d'écoulement 230 comprend une paire de segments 232 et 254 séparés par une âme ou arrêt 236. Les extrémités 238 du canal 230 communiquent avec un oord chanfreiné 240 de la tête 206, ce bord 240 étant aligné avec un passage 242 qui, à son tour, est en communication pour le fluide avec un passage 244 dans le corps de soupape 236.
Un anneau de division 246 est serré entre les têtes 206. et 208 comme indiqué à la figure 8 et il comporte une bride annu- laire 248 dirigée vers le bas. L'anneau de division 246 sert à di- viser le courant de matière plastique fluide pénétrant dans les têtes à partir du trou de coulée 242 et il forme une paire de pas- sages d'écoulement pour la matière plastique vers les têtes de moulage respectives. Il convient de remarquer que les deux têtes ont une configuration générale cylindrique etqae le canal 230 de la têts 206 entoure pratiquement le collet 228 en association con- centrique avec celui-ci.
D'une façon analogue, la tête de moulage inférieure 208 présente une face horizontale 250 avec un canal ou une gorge d'écoulement 252 dans celle-ci qui est divisée en une paire de segments 254 et 256 par une âme ou un arrêt 258. Les extrémités
260 du canal 252 communiquent avec un bord chanfreiné 262 de la tête 208, le bord 262 étant à son tour en communication pour le fluide avec le trou de coulée 242. Un passage à air 264 s'étend axialement à travers le mandrin 196 et communique à son extrémité ' supérieure avec une conduite à air 200 (figure 7).
La tête inférieure 208 comporte une ouverture centrale
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circulaire 266 s'étendant à travers elle vers le bas et qui forme un passage tubulaire pour l'écoulement de la matière plastique autour du collet 228 et de la partie cylindrique inférieure 204 du guide de mandrin 202. Pour la clarté de l'illustration, l'on a éliminé à la fois l'anneau de division 246 et la tête supérieure 206 de la vue en coupe de la figure 9. Le collet 228 de la tête supérieure 206 et la bride 248 de l'anneau 246 définit une ouver- ture annulaire 268 pour le passage de la matière plastique depuis la tête supérieure vers le bas le long du cylindre 204.
Ainsi, l'on se rendra compte que l'orifice annulaire 268 et l'ouverture annulaire 266 forment des passages d'écoulement concentriques pour la matière plastique alors que celle-ci est évacuée à partir des canaux d'écoulement des têtes Il est remarquable qu'approxima- tivement de 1/4 à 1/3 de la bride annulaire 248 a une largeur ré- duite, cette partie réduite étant située sur le coté droit du col- let 228, tel qu'observé à la figure 8. En outre, il doit être enten- du que les têtes 210 et 208 sont disposées avec leurs arrêts de canaux 236 et 258 aitués-en opposition diamétrale l'un par rapprot à l'autre.
A la figure 12, l'anneau de centrage 220 est représenté en détail. Cet anneau ou Dague présnte une fente 270 qui reçois une goupille verticale 272 fixée rigidement à la plaque 154.
La bague 220 comporte un prolongement 274 à l'opposé de la fente 270, qui s'étend radialement vers l'extérieur depuis la bague à travers une rainure 276 dans la plaque 154. Un organe en forme de U 278 porte une paire de vis à tête 280 qui s'étendent l'une vers l'autre et en contact avec les côtés opposée du prolongement 274.
Un dispsoti/if d'ajustage fileté 282 est également reçu par l'or- gane 278 et il est couplé à l'extrémité du prolongement 274 par une liaison à lànguette et rainure. L'on se rendra compte que l'a- justage des vis 280 déplacera la bague 220 d'un côté vers l'autre, tandis que le vissage du dispositif 282 provoquera un déplacement de l'avant vers l'arrière de la bague de centrage. Un jeu suffi-
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sant est laissé dans la liaison à languette àt rainure du disposi- tif 282 avec le prolongement 274 pour permettre un déplacement la- téral de la bague 220 par les vis 280 sans coincement.De la sor- te, le mandrin 196 peut être centré par rapport au réceptacle 214 pour aligner convenablement l'orifice 212 avec l'extrémité infé- rieure 210 du mandrin.
En se référant plus particulièrement au figures 8, 9 et 11, l'on peut se rendre compte que le corps de soupape 156 présente un alésage horizontal 284 dans lequel est disposé un organe de noyau de soupape 286 afin de former une chambre 288 dans la partie centrale de l'alésage 284. Une lumière d'admission 290 et une lumière d'échappement 292 communiquent avec les côtés op- posés de la chambre 288 et, lors de l'actionnement de l'organe de soupape 286 afin C ouvrir la soupape, ces lumières placent 1*on- duite secondaire 34 en communication pour le fluide avec le pas- sage 244.
La tige ou arbre d'actionnement 158 est en une(pièce avec une extrémité du noyau 286, une seconde tige 295 étant fixée ant rigidement à l'autre extrémité de ce noyau et s'en étend'en oppo- sition par rapport à la tige 158.. Un carter de palier 296 avec une plaque de retenue 298 est monté sur le corps 156 et contient une paire de roulementà à aiguilles 300 qui assurent le tourillon- nement de la tige ou de l'arbre 294 dans l'alésage 284. Un roule- ment à aiguilles 302 sert à tourillonner l'arbre 158 dans l'alé- sage 284.
Le noyau 286 comprend une paire de disques d'extrémité espacés 304 qui sont logés dans l'alésage 284, comme représenté.
Une âme centrale 306. est réalisée en une pièce avec le disque
304 et relie ceux-ci, ladite âme s'étendant suivant un diamètre du noyau et présentant des surfaces d'écoulement opposées 308 qui convergent l'une vers l'autre lorsque l'on se rapproche des extré- mités du diamètre, comme représenté clairement à la figure 8.
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Une paire de segments d'étanchéité primaires 310 rencontre les faces d'extrémité des disques respectifs 304 et ils sont logés dans l'alésage 284, la périphérie extérieure de chacun des segmets 310 étant en contact étroit d'étanchéité avec l'alésage. Les sur- faces circulaires internes des segments 310 sont espacés radiale- ment vis-à-vis des arbres respectifs 294 et 158, afin de définir les cavités annulaires 312. Une paire de segments d'étanchéité se- condaireg 314 rencontre les surfaces annulaires extérieures des an- neaux respectifs 310 et se trouve en engagement étroit avec les arbres 294 et 158, respectivement.
Une paire de gorges annulaires 316 est définie par le corps 156 et les roulements à aiguilles 300 et 302 au voisinage du noyau 286, ces gorges recevant les segments d'étanchéité secondaires 314 et laissant un espace annu- laire entre la périphérie extérieure de chaque segment 314 et le corps de la soupape.
Un passage de détente 318 s'étend axialement par rapport à l'arbre 158 et il offre un coude à angle droit communiquant avec la cavité 312 de son segment d'étanchéité primaire associé 310.
De même, l'arbre 294 comporte un passage de détente 320 s'étendant axialement par rapport à celui-ci qui se raccorde à une ouverture 322. dans la plaque 298 et qui présente un coude à angle droit communiquant avec la cavité 312 de son segment d'étanchéité as- socié 310.
Le corps de soupape 156 est doté d'une paire de passages de détente 324 qui communiquent avec des gorges annulaires respec- tives 316 entourant les segments d'étanchéité secondaires 314.
Ainsi, toute matière plastique qui fuit autour du noyau de soupape 286 ne peut venir obstruer les paliers 300 et 302, grâce à la pos- sibilité d'échappement offerte par les passages 318, 320 et 324,
Il convient de remarquer que les segments primaires 310 sont faits d'une matière ayant un coefficient de dilatation supérieur à celui des constituants avoisinants de la soupape, de telle sorte qu'en nt présence de la matière plastique chauffée, les segments 310 se/dilate net
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et forme un joint étanche avec l'alésage 184. Les segment. 310 peuvent, par exemple,être faits de cuivre alors que le ste de la soupape est constitué par des pièces en alliage d' ier.
LE SYSTEME DE COMMANDE DE L'APPAREIL
La figure 14 représente un système de command( appro- prié destiné à commander le fonctionnement dé l'une des statinos de moulage par soufflage de matièresplastiques. Il doit étron- tendu que six de ces systèmes de commande seraient utilisés dans l'appareil représenté, étant donné que l'on a prévu six stations de moulage.
Un moteur de distributeur 326 entraîne sept disques de distribution 328,330, 332, 334, 336, 338 et 340 qui sont dotés de surfaces de cames disposées les unes par rapport aux autres de la façon indiquée. Le moteur 326 entraîne les disques de dis- tribution 328-340 dans le sens ds aiguilles d'une montre pour pla- cer en séquence leurs surfaces de came en contact avec les bras d'actionnement de commutateurs de cames 342? 344, 346, 348, 350, 352 et 354, respectivement.
Le commutateur 342 commande la mise sous tension du solénolde 356 couplé à une soupape 358 ; lecom- mutateur 344 commande la mise sous tension d'un solénolde 360 couplé activement à une soupape 362 ; lecommutateur 346 est con- necté à une paire de solénoïdes 364 et 366 qui, à leur tour, sont couplés à des soupapes respectives 368 et 370; le commutateur 348 commande la mise sous tension d'un solénoïde 372 qui actionne une soupape 374 ; le commutateur 350 est couplé activement à un solénoïde 376 qui commande la soupape 378 ; le commutateur 372 est connecté électriquement à une paire de solénoïdes 380 et 382 couplés activement à des soupapes respectives 384 et 386. et le commutateur 354 est connecté à un solénolde 388 qui actionne la soupape 390.
Une source appropriée de puissance électrique (non représentée) est connectée aux uornes 392 des commutateurs 342-354 pour fournir le courant d'actionnement des divers solénoïdes.
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Une conduite à air 394 est en communicationavec une source (non représentée) d'air comprimé, la conduite 394 étant dotée de quatre conduites de dérivation 396, 398, 400 et 402.
Les soupapes 358 et 362 sont interposées dans des conduites 396 et 398, respectivement, qui sont connectées au cylindre 162 afin de mettre ce dernier en action. La soupape 374 est interposée en série avec la conduite de dérivation 400 afin d'y commander l'écoulement de l'air vers le mandrin 196, la soupape 378 étant disposée dans une conduite d'échappement 404 communiquant avec la conduite de dérivation 400 entre la soupape 374 et le mandrin 196. Les soupapes 368 et 384 commandent l'écoulement de l'air sous pression depuis la conduite de dérivation 402 vers le cylin- dre pneumatique de gauche 150 qui actionne la section de matrice de gauche 144, tandis que les deux soupapes 386 et 370 commandent l'écoulement de l'air vers le cylindre peneumatique de droite 150.
Les deux cylindres 150 sont chacun munis de tiges de piston 151 couplées activement aux sections de matrice respectives 144. La soupape 390 se trouve dans la conduite principale 394 à l'extré- mité de celle-ci et commande le passage de l'air vers le cylindre 224, ce derrier réalisait le mouvement de va et vient vertical de la palette 22, par l'intermédiaire de sa tige de piston associée 225. Chacune des soupapes pneumatiques représentées à la figure 14 est fermée lorsque son solénoïde n'est pas sous tension et bloque ainsi normalement le passage de l'air dans la conduite associée. En outre, il doit être entendu que chacune des soupa- pes 158,362, 368, 384, 386, 370 et 390 est dotée d'une lumière d'échappement 408 qui libère la pression dans le cylindre asso- cié lorsque la soupape se trouve dans l'état d'ouverture.
Une source de fluide hydraulique (non représentée) est couplée à la soupape hydraulique 178 par la conduite d'admission 410. La conduite de retour du système hydraulique est en communi- cation avec l'orifice de sortie 42 de la soupape 178. Des conduites 414 et 416 font communiquer les lumières de commande de la soupape
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avec le cylindre 180. La soupape 178 est un dispositif classique conçu pour faire communiquer la conduite d'admission 410 avec la conduite 414 et pour faire communiquer simultanément la conduite 416 avec 1'orifice de sortie 412, lorsque la soupape se trouve dans un mode de fonctionnement.
Alternativement, dans son autre mode de fonctionnement, la soupape 178 fait communiquer la con- duite d'admission 410 avec la conduite 416 et fait simultanément communiquer la conduite 414 avec l'orifice de sortie 412. La ; soupape 178 se trouve normalement dans le premier mode de fonction- nement décrit pour maintenir la tige de piston 184 sortie,comme représenté la figure 7.
FONCTIONNEMENT
Comme e..liqué précédemment, de la matière plastique sous forme de granules est chargée dans la trémie 22 pour être chauffée par l'extrudeuse 20. Cette matière plastique peut se présenter sous la forme de n'importe quelle résine synthétique appropriée capable d'être amenée à l'état fluide en la chauffant et qui revient ensuite à l'état solide par refroidissement. Des moyens moteurs (non représentés) entraînent la vis d'alimentation 70 pour chasser la masse plastique fluide dans l'homogénéisateur 24.
Cet homognéisateur pétrit la matière plastique et mé- lange étroitement celle-ci avec le pigment qui est également intro- duit dans la trémie.L'étranglement dans l'alésage 68, 78 sert à comprimer la masse plastique tout en soumettant simultanément cette matière plastique à une contrainte de cisaillement ou d'ar- rachement par l'action des dents de l'homogénéisateur.
Il convient de remarquer que si une contrepression excessive devait apparaître dans l'alésage 78 avant l'ouverture de la soupape de détente 62,nt les parties mâle et femelle 72 et 74 de l'homobénéisateur ne serait pas repoussées en engagement mutuel, parce que la pression contre ' l'appendice de la partie d'élément mâle tend à augmenter l'espace-
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ment entre-les dents opposées plutôt qu'à repousser celles-ci en un contact destructeur. La matière plastique fluide est distri- buée par les conduites 26 et 28 et les conduites secondaires vers les/diverses stations de moulage, comme représenté à la figure 1.
Les stations de moulage sont mises en action en séquence par des circuits de commande respectifs tels que représentés à la figure 14, ceci étant réalisé en disposant les disques de distribution de chaque système de commande de telle sorte qu'une station de moulage donnée aura complété son cycle d'actionnement avant le fonctionnement de la station suivante dans la séquence.
A titre d'exemple, l'on décrira le fonctionnement de la station 38. Lorsque le disque de distribution 328 ferme le -commutateur 342, le solénolde 356 est mis sous tension pouuvrir la soupape 358 et faire pénétrer la tige de piston dans le passage 324 du corps de soupape 156. Ainsi la matière plastique ne viendra pas obstruer les paliers 300 et 302 et elle peut être récupérée sans contamination pour sa réutilisation.
Le trou de coulée 242 envoie le courant de matière pas.. tique qui s'écoule dans l'espace situé entre les têtes 206 et 208, après quoi l'anneau de division 246 divise le courant en des com- posantes d'écoulement distinctes dans les canaux 230 et 252 des têtes. Etant donné que les canaux sont efficacement cloques par les arrêts 236 et 258, respectivement, la matière plastique s'é- coule vers ces arrêts depuis les extrémités 238 du canal 230 et de- puisles extrémitées 260 du canal 252.
L'on se rendra compte que, finalement, la matière plas- tique déborde des canaux et en est évacuée dans le passage cylin- drique autour du cylindre 204 du guide de mandrin 202. A l'origine, l'intégrité des deux composantes du courant est maintenue, étant donné que le courant supérieur évacué à travers l'uuverture annu- laire 268 et que le courant inférieur est évacué par la partie annulaire de l'orifice 266 entre la bride 248 et la surface inté- rieure de la tête inférieure 208. Ainsi, les deux composantes du
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courant sont évacuées à partir des têtes sous la forme de gaines concentriques tubulaires qui se réunissent alors qu'elles s'écou- lent vers le bas vers l'orifice 212.
En se référant à la figure 13, le tube composé formé par l'union des deux gaines .y est représenté. La gaine extérieu- re est désignée par la référence 418, tandis que la gaine inté- rieure est désignée par la référende 420. Une ligne ou un cordon de soudure 422 est représentée dans la gaine 4;8, tandis qu'une ligne ou un cordon de soudure 424 est située dans la gaine 420 en opposition diamétrale par rapport à la ligne de soudure 422.
Ces lignes de soudure sont formées par les âmes ou arrête 236 et 258 des têtes qui, comme indiqué précédemment, divisent chacun des deux canaux d'écoulement en une paire de segments indépendants.
Etant donné que les deux têtes sont situées avec les arrêts 236 et 258 en opposition diamétrale par rapport à l'axe du mandrin 196, il est évident que les lignes de soudure 422 et 424 auront une association analogue.
Les surfaces de came des disques de distribution 328 et 530 sont agencées de telle sorte que le commutateur 342 sera ré- ouvert immédiatement avant la fermeture du commutateur 344 par le disque 330. Ceci met sous tension le solénolde 360 afin d'ouvrir la soupape 362 et de ramener la manivelle 160 à la position re- présentée. Ceci ferme la soupape de commande pour la matière plas- tique en ramenant le noyau de soupape 286 à la position représen- tée et en libérant simultanément l'organe d'actionnement 176 pour actionner la soupape hydraulique 178 et faire communiquer les con- duites 410 et 414. La conduite 416 peut laisser échapper à travers' l'orifice 412 vers la ligne de retour du système hydraulique et le cylindre 180 revient à la position représentée.
Après la fermeture de la soupape de commande pour la ma- tière plastique;le disque de distribution 332 provoque la fermeture du commutateur 346 pour mettre sous tension les solénoïdes 364 et
366 afin d'ouvrir les soupapes 368 et 370. L'on se rendra compte
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qu'à ce moment le tube de matière plastique composé s'étend vers le bas depuis l'orifice 212 entre les sections de matrice 144, qui sont séparées l'une de l'autre pour recevoir le tube. Ainsi, l'ouverture des soupapes 368 et 370 déplace les sections de matrice 144 l'une vers l'autre jusqu'à leur contact et le tube de matière plastique y est alors enfermé.
Ensuite, le disque de distribution 334 ferme le commu- tateur 348 afin de mettre sous tension le solénolde 372 et d'ou- vrir la soupape 274. Ceci permet à de l'air nous pression de passer à travers le mandrin 196 et de pénétrer dans le tube qui se trouve encore en communication avec le passage à air 264 du mandrin, é- tant donné quelle tube n'a pas encore été séparé de l'orifice 212.
L'opération de moulage par soufflage est ainsi réalisée de la façon classique, la pression de l'air à l'intérieur du tube de matière plastique provoquant une dilatation de ce dernier et sa mise en contact avec des surfaces internes de la matrice. La matière plas- tique peut alors se refroidir et se solidifier.
Après la solidification, le disque de distribution 336 provoque la fermeture du commutateur 350 afin de mettre sous ten- sion le solénoïde 376 et d'ouvrir la soupape d'échappement 378.
Ensuite, le disque de distrioution 338 actionne le com- mutateur 332 afin de mettre sous tension les solénoldes 380 et 382 qui, à leur tour, ouvrent les soupapes 384 et 370. Etant donné que les soupapes 368 et 386 ont été refermées, les cylindres pneu- matiques 150 sont actionnés afin de séparer les sections de matrice 144, en laissant le produit fini suspendu à partir de l'orifice 212.
Finalement, le disque de distribution 340 provoque la fer- meture du commutateur 354 afin de mettre sous tension le solénolde 288 et d'ouvrir la soupape 390, après quoi le cylindre pneumatique à simple action 224 est mis en oeuvre et il déloge le produit de matière plastique afin de le faire tomber par l'effet de la pesan- teur dans une goulotte (non représentée).
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Dans la conception de l'appareil de moulage, il doit être entendu que le schéma représenté à la figure 1 a son importez- ce. La distance réelle parcourue par la matière plastique fluide depuis l'hompgénéisateur 24 vers chacune des stations de moulage est identique, étant donné que les longueurs des conduites secon- daires 34, 36, 46 et 48 sont étagées comme représenté. Ceci est fait afin que la pression de la masse plastique fluide dans cha- que station soit la même, en assurant par conséquent l'uniformité du fonctionnement des stations de moulage.
De plus, les techniciens en la matière se rendront compte ' qu'il est nécessaire de maintenir la matière plastique à une tem- pérature élevée, jusqu'à son évacuation effective à partir de l'orifice 212. Ainsi, des éléments chauffants électriques (non re- présentés) peuven être situés le long des diverses conduites de distrubution et à l'endroit du corps de soupape et du carter de mandrin de chaque station.
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent orevet.
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