Machine à mouler des flacons en matière thermoplastique
La présente invention a pour objet une machine à mouler des flacons en matière thermoplastique par extrusion et par soufflage.
Cette machine comporte un certain nombre de moules se déplaçant en continu devant une extrudeuse qui produit une ébauche tubulaire ou paraison en matière plastique. Chaque moule se referme successivement sur un tronçon de paraison qui est soumis à une expansion par soufflage à l'intérieur du moule pour épouser la forme de l'empreinte du moule qui est celle d'un fla çon. A la suite de cette formation et après un temps de refroidissement suffisant, le moule s'ouvre pour permettre l'évacuation du flacon formé. Puis le cycle recommence.
Une telle machine ne peut fonctionner que grâce à une combinaison judicieuse des différents moyens employés: extrudeuse, support rotatif de moules et organes de soufflage. Lorsque les moules tournent de manière continue, sans marquer de temps d'arrt pour l'introduction de l'ébauche tubulaire dans chaque moule et que l'extrudeuse fonctionne également de manière continue, il faut que, entre deux passages successifs de moules sous l'extrudeuse, celle-ci ait produit t une lon- gueur d'ébauche au moins suffisante pour tre enfermée dans un moule: la vitesse de déplacement des moules et la vitesse d'extrusion de l'extrudeuse doivent donc tre adaptées en conséquence.
Or, dans les machines comportant des moules tournant autour d'un axe horizontal et une tte d'extrudeuse disposée radialement par rapport à la trajectoire circulaire des moules et produisant une paraison de manière continue suivant une direction verticale, vers le bas, la trajectoire circulaire des moules rencontre la direction verticale d'extrusion. I1 s'ensuit que des dispositions doivent tre prises pour éviter que l'extrusion, de la paraison ne soit gnée par le déplacement circulaire des moules (butée de la paraison contre les moules).
Pour éviter cette rencontre, trois moyens ont été jusqu'ici employés dans les machines connues: - le premier moyen consiste à déplacer la tte
d'extrudeuse par exemple par pivotement ou bascu
lement pour laisser passer chaque moule (tte
d'extrudeuse escamotée) et revenir en position nor
male d'alimentation des moules lorsqu'un nouveau
moule ouvert se présente.
C'est là une complication
mécanique importante; - le second moyen consiste à ralentir la vitesse
d'extrusion et à espacer suffisamment les moules
pour qu'une paraison de longueur suffisante soit pro
duite lorsqu'un nouveau moule se présente sous
l'extrudeuse. fl consiste encore à diminuer la hauteur
des moules, donc des flaçons, pour Idiminuer la lon
gueur de tronçon de paraison à introduire dans cha
que moule; - le second moyen présente l'inconvénient de diminuer
sensiblement la produotion. En effet, dans le cas du
ralentissement de la vitesse d'extrusion, pour espacer
suffisamment les moules, il y a deux solutions:
ou bien disposer un petit nombre de moules sur un
support rotatif ou tambour de diamètre donné de
manière que l'intervalle de passage de Ideux moules
successifs corresponde au temps de production d'une
longueur suffisante d'ébauche tubulaire, ou bien monter les moules à une distance suffisante
de l'axe de rotation (rayon de rotation) pour que
l'intervalle entre deux moules successifs ait une
valeur suffisante. Ceci conduit alors à des dimen-
sions importantes du tambour et à un grand encom
brement de la machine.
Quant à la diminution de hauteur des moules, donc de la hauteur des empreintes de moulage, il est évident qu'elle restreint la dimension maximum des flacons susceptibles d'tre fabriqués avec une machine donnée.
- Le troisième moyen consiste à faire fonctionner
l'extrudeuse de manière discontinue, c'est-à-dire à
l'arrter lorsqu'un moule vient de se refermer au-des
sous de l'orifice de sortie de l'extrudeuse, pour
emprisonner un tronçon d'ébauche tubulaire, et que
la tte de l'ébauche tubulaire suivante risque de ren
contrer la partie supérieure du moule, puis à la
remettre en marche lorsque le moule s'est effacé de
la trajectoire de l'ébauche tubulaire. Ce moyen pré
sente de sérieux inconvénients pour la qualité de la
matière thermoplastique extrudée si le temps d'arrt
est trop long.
En effet, la matière plastique devient
trop fluide et peut mme se décomposer par suite
d'un chauffage excessif dû au séjour prolongé dans
l'extrudeuse. II s'ensuit que, lors de la remise en
route de l'extrudeuse, la matière qui sort la pre
mière doit tre éliminée jusqu'à ce que se présente
à l'orifice de sortie une ébauche tubulaire de qualité
normale et de forme régulière. Parfois, si le temps
d'arrt est trop long, l'extrudeuse doit tre démon
tée pour tre nettoyée en éliminant les déchets de
matière plastique décomposée. eest donc une perte
de temps et de matière.
Le but de la présente invention est de supprimer tous les inconvénients ci-dessus.
La machine à mouler par extrusion et par soufflage, comportant un certain nombre de moules disposés sur un support tournant d'une manière continue autour d'un axe, ces moules étant séparés en deux parties par un plan de jonction et comportant un demi-moule fixe et un demi-moule mobile parallèlement à l'axe de rotation, une extrudeuse produisant en continu une ébauche tubulaire ou paraison suivant une direction verticale contenue dans le plan vertical passant par l'axe de rotation du support des moules et des organes de soufflage,
I'axe d'extrusion étant décalé par rapport au plan de jonction des demi-moules fixes, d'une distance au moins égale à la moitié du diamètre de l'ébauche tubulaire extrudée, est caractérisée en ce qu'un pan coupé est ménagé à la partie supérieure au moins des demi-moules mobiles, considérés lorsqu'ils se trouvent sous l'extrudeuse,
pour supprimer l'arte postérieure de ce demimoule, perpendiculaire au plan de jonction.
Grâce à cette disposition, l'extrusion peut se faire à vitesse rapide, sans tre gnée par le passage des moules.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine, objet de l'invention, ainsi que quelques vues et variantes de détail.
La fig. 1 est une vue schématique en élévation d'une forme d'exécution d'une machine suivant l'invention.
La fig. 2 est une vue correspondante en plan suivant la ligne 2-2 de la fig. 1.
La fig. 3 est vme vue en bout suivant la ligne 3-3 de la fig. 1.
La fig. 4 est une vue montrant, sous forme développée sur un plan, le mécanisme d'ouverture, de fermeture et de verrouillage des moules.
La fig. 5 est une vue partielle d'un moule ouvert se présentant sous l'extrudeuse pour recevoir une ébauche tubulaire.
La fig. 6 est une vue correspondant à la fig. 5 du moule fermé emprisonnant l'ébauche.
La fig. 7 est une vue de la cavité de moulage d'un moule après l'introduction d'une ébauche tubulaire dans ce moule.
La fig. 8 est une vue suivant la ligne 8-8 de la fig. 7.
La fig. 9 est une vue correspondant à la fig. 7 du mme moule après expansion de l'ébauche en forme de flacon.
La fig. 10 est une vue en coupe partielle, à plus grande échelle, d'un moule comportant un dispositif d'enlèvement de la bavure inférieure.
La fig. 1 1 est une vue en élévation schématique, de détail partiellement en coupe d'une tte escamotable de soufflage de l'ébauche tubulaire.
La fig. 12 est une vue schématique de la commande générale pneumatique des différents organes de la machine.
La fig. 13 est une vue en bout de support rotatif des moules représentant schématiquement les différentes phases de fabrication.
La fig. 14 est une vue schématique avec arrachements partiels d'une variante d'exécution d'une tte de soufflage en position escamotée.
La fig. 15 est une vue partielle en élévation montrant fig. 14, à plus grande échelle, en position active de soufflage,
la fig. 16 est une vue partielle en élévation montrant une variante d'exécution du dispositif de réglage du plateau porte-rampes.
La fig. 17 est une vue en coupe suivant la ligne 17-17 de la fig. 16.
La fig. 18 est une vue en élévation schématique d'une autre forme d'exécution de la machine.
La fig. 19 est une vue schématique d'un moule ouvert au droit de l'extrudeuse.
La fig. 20 est une vue similaire à la fig. 19, le moule étant fermé.
La fig. 21 est une vue de détail, à plus grande échelle, montrant le dispositif de verrouillage en position verrouillée.
La fig. 22 est une vue similaire à la fig. 21, le dispositif étant en position déverrouillée, et
la fig. 23 est une vue en coupe horizontale suivant la ligne 23-23 de la fig. 22.
Suivant l'exemple d'exécution des fig. 1 à 3, la machine selon l'invention comporte un bâti composé d'un socle 1 et deux flasques verticaux 2 et 3. Ces flasques portent des paliers 4 dans lesquels tourne un arbre principal 5, d'axe horizontal XX, entraîné en rotation continue, dans le sens indiqué par la flèche f sur la fig. 3, par un groupe moto-variateur M par l'intermédiaire de poulies et de courroies.
L'extrudeuse E, représentée très schématiquement, est portée par le bâti. Sa tte d'extrusion est disposée suivant une direction verticale YY passant par l'axe XX de l'arbre 5, donc radiale par rapport à cet arbre. L'extrudeuse E produit une ébauche tubulaire ou paraison T, par exemple en chlorure de polyvinyle rigide.
La machine comprend par ailleurs un support rotatif de moules dont les empreintes de moulage ont la forme des récipients ou flacons à obtenir (tambour rotatif).
Ce support rotatif des moules, monté sur l'arbre 5, est constitué par une paire de plateaux verticaux 6 et 7 solidaires de l'arbre 5 et portant les moules métalliques.
Ceux-ci, par exemple au nombre de six répartis sur la périphérie des plateaux, sont en deux parties ou demimoules à savoir un demi-moule fixe 8 et un demi-moule mobile 9, ces demi-moules étant séparés par un plan de joint vertical P. Le plateau 7 porte les demi-moules fixes 8 qui sont fixés sur lui (du côté de l'extrudeuse E).
Le plateau 6 porte les demi-moules mobiles 9 qui sont montés de manière à pouvoir se déplacer parallèlement à l'axe XX. A cet effet, le plateau 6 porte sur sa périphérie autant de manchons 10 qu'il y a de moules. Ces manchons sont disposés en face des demi-moules fixes 8.
Dans chaque manchon est monté coulissant un bras 1 1 portant à une extrémité un demi-moule mobile 9 et à l'autre une paire de galets 12 coopérant avec une came du mécanisme d'ouverture et de fermeture des moules qui sera décrit plus loin. Chaque demi-moule mobile 9 est rappelé en position de fermeture, c'est-à-dire en contact avec le demi-moule fixe, par un ressort de rappel 13 entourant le bras 1 1 et comprimé entre le demi-moule mobile 9 et le manchon 10.
Conformément à l'invention, I'axe YY de la tte d'extrusion E est décalé par rapport au plan de joint fixe P des moules fermés Id'une distance d au moins égale à la moitié du diamètre de l'ébauche tubulaire T.
Ce décalage d permet à la paraison T de descendre librement entre les demi-moules ouverts, sans buter sur les extrémités supérieure et inférieure des moules au droit desquelles les cavités de moulage sont rétrécies pour pincer la paraison en position de fermeture des moules (fig. 1, 5 et 6).
Comme on le voit à la fig. 6, lors de la fermeture du moule, grâce à sa souplesse, la paraison T vient se placer dans le plan de joint P du moule, en se déformant à l'extérieur du moule suivant une courbe en S. Si l'axe YY d'extrusion se trouvait dans le plan P des moules fermés. il faudrait déplacer non pas une seule partie de moule. mais les deux parties 8 et 9 afin de les écarter pour laisser descendre librement la paraison. Au lieu d'tre fixe, la partie 8 serait donc mobile comme la partie 9, ce qui compliquerait la construction de la machine.
Le décalage permet donc de simplifier la construction de la machine en rendant les demi-moules 8 fixes. Il permet aussi d'éviter un ajustage difficile pour amener l'axe
YY de la tte ! d'extrudeuse dans le plan de joint P des moules fermés.
Le déplacement en translation parallèle à l'axe XX des demi-moules mobiles 9, en vue de l'ouverture et la fermeture de moules, est obtenu mécaniquement au moyen d'une came tambour 14 portée par un plateau annulaire 15 d'axe XX fixé sur le flasque 2 du bâti de la machine par des vis 15a. A la fig. 4, la came circulaire 14, d'axe XX, est représentée sous forme développée sur un plan. Elle comporte une rampe inclinée 14a pour l'engagement des galets 12 des bras sulpports 1 1 des demi-moules 9, une partie droite 14c de roulement des galets 12 en position d'ouverture des moules et une rampe inclinée 14b de dégagement des galets 12 pour la fermeture des moules.
Les galets 12 roulent normalement sur la face intérieure du flasque 2 de la machine en position de fermeture des moules. La rampe d'engagement 14a fait saillie par rapport à la face intérieure du flasque 2. Elle commence dans une zone située à une distance angulaire d'environ 1200 par rapport à l'axe YY d'extrusion à l'amont de celui-ci par rapport au sens de rotation suivant la flèche f. Elle s'achève et se raccorde avec une partie droite 14c de maintien en position d'ouverture dans une zone située à une distance angulaire d'environ 900 par rapport à l'axe YY d'extrusion, toujours en amont de celui-ci. Cette partie droite de roulement des galets 12 en position d'ouverture des moules s'achève près de l'axe YY d'extrusion en avant de celui-ci et à une faible distance angulaire.
Elle se raccorde à la courte rampe inclinée 14b de dégagement des galets 12 pour la fermeture des moules.
Les galets 12 des bras 1 1 portant les demi-moules 9 sont appliqués sur la rampe 14a d'engagement ainsi que sur la partie droite 14c de la came 14 par les ressorts de rappel 13, comprimés entre les demi-moules mobiles 9 et les manchons 10 du plateau tournant 6. Sur la rampe d'engagement 14a, les galets 12 sont également appliqués par le couple d'entraînement en rotation du tambour rotatif. Comme cet entrainement en rotation tend à éloigner les galets 12 de la rampe 14b de dégagement, un dispositif complémentaire est prévu pour assurer l'application des galets 12 sur cette rampe de dégagement 14b et permettre la fermeture des moules suivant la loi déterminée par la forme de la rampe 14b.
Ce dispositif complémentaire consiste en un sabot 16 présentant une face active 1 6b inclinée à peu près parallèlement au profil de la rampe 14b de dégagement de la came tambour, dans sa partie extrme, c'est-à-dire à peu près parallèlement à l'axe XX de rotation, et une face active plane 16a située dans le plan de la face intérieure du flasque 2 de la machine. Ce sabot de butée est porté par une tige 17 coulissant dans un manchon 18 et terminée par une collerette 19 de butée contre le manchon 18. Un ressort à boudin 20 entourant la tige 17 est comprimé entre le sabot 16 et le manchon 18.
Le sabot 16 peut occuper deux positions extrmes - l'une (représentée en trait plein sur la fig. 4) dans
laquelle le ressort 20 détendu amène la collerette 19
en butée contre la face arrière du manchon 18 : le
sabot 16 se trouve alors à une distance de la rampe
14b de dégagement inférieure au diamètre d'un
galet 12; - l'autre (représentée en trait interrompu sur la fig. 4)
dans laquelle un galet 12, engagé entre la rampe 14b
et la face active 1 6b du sabot 16, fait reculer le
sabot 16 à l'encontre du ressort 20 qui se comprime.
Le sabot t 16 applique donc élastiquement le galet 12
sur la partie extrme de la rampe 14b de dégagement.
Au cours de la rotation continue du tambour portant les moules, les galets 12 roulent sur la face intérieure du flasque 2 (moules fermés) puis s'engagent sur la rampe 14a d'engagement, ce qui provoque l'ouverture des moules, continuent de rouler sur la partie droite 14c de la came 14 pour le maintien des moules en position d'ouverture, enfin arrivent sur la rampe 14b de dégagement. Les moules se ferment alors progressivement, puis rapidement, jusqu'à ce que les galets 12 échappent à la rampe 14b. La fermeture est alors complète. Etant donné la forme d'extrémité de la rampe 14b, la fermeture se produit de manière sèche, par un véritable claquement du plan de joint du demi-moule mobile 9 sur le plan de joint du demi-moule fixe 8.
En sortant du passage compris entre la rampe de dégagement 14b et le sabot 16 de butée élastique, un galet 12 libère le sabot 16. Celui-ci est rappelé élastique ment par son ressort 20. Puis le galet 12 se trouve appliqué contre la face avant 16a du sabot par les ressorts 13 des bras 11 des demi-moules 9.
Le rappel du sabot 16 dans sa position de repos un- médiatement après la sortie du galet 12 de la came 14 assure le verrouillage immédiat t des moules en position de fermeture, dès que la fermeture vient de se produire. Ce verrouillage immédiat par le sabot 16 empche le rebondissement des demi-moules mobiles 9 à la suite de leur claquement contre le plan de joint des demi-moules fixes, par réaction de ces derniers.
En l'absence de cette face active 1 6a du sabot, il y aurait rebondissement pendant le court instant où le galet 12 venant de quitter la rampe 14b n'a pas retrouvé appui sur la face intérieure du flasque 2. Ce rebondissement et l'entrebâillement consécutif du moule retarderaient l'instant à partir duquel le soufflage pourrait débuter, ce qui augmenterait d'autant la période s'écoulant antre le début de fermeture du moule et sa réouverture.
L'emploi de ce dispositif permet donc de réduire le temps d'opération et d'augmenter ainsi la cadence de fabrication.
Immédiatement à la suite de la face 1 6a de verrouilrage, les galets 12 roulent sur la face intérieure du flasque 2 de la machine, de sorte que les moules restent verrouillés en position fermée.
Un pan coupé 21 (fig. 3 et 13) se trouve à la partie supérieure du demi-moule mobile 9 de manière à supprimer l'arte postérieure de ce demi-moule perpendiculaire au plan de jonction. Pour des facilités Ide fabrications des moules, ce pan coupé peut également affecter le demimoule fixe.
Pour illustrer l'utilité de cet agencement, on a représenté à la fig. 13, en trait plein, en trait interrompu et en trait mixte, les positions successives d'un moule dépassant la tte d'extrudeuse E et les positions correspondantes de la tte de la paraison extrudée. Pour un faible angle de rotation du moule, le pan coupé 21 permet à la paraison T de descendre d'une quantité nota ble, au plus près de la paroi extérieure du moule, sans buter contre celle-ci. S'il n'y avait pas de pan coupé, la tte de paraison serait arrtée par la partie supérieure ou périphérique du moule et ne pourrait descendre audessous de la position en trait plein, mme après rotation du moule vers la position en trait mixte.
Le pan coupé 21 permet donc une descente de la paraison beaucoup plus bas que s'il n'y avait pas de pan coupé et par conséquent une vitesse d'extrusion accrue. Or, en raison de la grande vitesse d'extrusion, l'extrudeuse a le temps de produire une portion de paraison de longueur importante dans l'intervalle de passage de deux moules successifs. Par conséquent, outre que cet agencement permet d'utiliser des moules de grande hauteur pour les flacons de grandes dimensions, donc de grande contenance, il présente l'avantage, par rapport à la technique connue (les dimensions des flacons restant les mmes), de permettre le rapprochement des moules, donc de diminuer l'arc d'intervalle entre les moules successifs et par conséquent de diminuer l'encombrement du support rotatif des moules.
Le pan coupé 21 permet donc une production à un rythme élevé et une diminution de l'encombrement de la machine.
La cavité intérieure de moulage que l'on voit aux fig. 7 à 9, comporte, en dehors de l'empreinte proprement dite 22 du flacon F, une paire d'empreintes supérieures de pincement 23 dans la région du col du flacon qui sont destinées à fixer l'ébauche tubulaire T pendant le soufflage. Ces empreintes de pincement formées par des évidements au-dessus du col et de part et d'autre de celui-ci, et raccordées au plan de joint par des pans coupés pour former avec celui-ci des nervures de pincement, produisent des oreilles 24 de guidage et de fixation de la paraison T dans le moule. Ces oreilles de guidage et de fixation sont séparées du flacon proprement dit par des étranglements produits par les nervures de pincement.
Entre les empreintes 23 et le goulot t du flacon est prévue une gorge circulaire de dégagement 25.
La gorge 25 est perforée d'un conduit de dégazage 26 qui débouche à l'extérieur du moule. I1 peut y avoir un conduit de dégazage dans une seule partie du moule ou bien dans les deux parties de moule. Il peut éventuellement y avoir plusieurs conduits de dégazage. Le diamètre du conduit 26 de dégazage dépend de l'épaisseur du flacon à fabriquer; plus cette épaisseur est forte, plus les dimensions du conduit de dégazage doivent tre grandes; à titre indicatif, pour des flacons de 1 ayant une épaisseur d'environ 3/10 mm, le diamètre du conduit de dégazage est de l'ordre de 2 mm.
Les gaz occlus dans la matière plastique encore chaude et ramollie, qui se dégagent abondamment lors du soufflage, sont brassés énergiquement et, par suite de la surpression interne régnant dans le flacon soufflé F (fig.
9), la paroi molle de ce flacon est percée au droit de l'orifice du conduit de dégazage 26 et les gaz sont alors dirigés vers le conduit de dégazage 26 par où ils sont évacués. Le brassage et l'évacuation de ces gaz est indiqué à la fig. 9 par des flèches. Grâce au conduit 26, le flacon F est facilement désodorisé après soufflage sans que cette opération de dégazage ne nécessite un travail supplémentaire. Le ou les conduits de dégazage apportent donc une garantie supplémentaire à la qualité des liquides contenus dans le flacon.
Les moules sont équipés d'un dispositif d'lenlèvement de la bavure inférieure ou carotte (fig. 10).
Comme on peut le voir aux fig. 7, 8 et 9, cette bavure ou carotte 27 résulte de l'excédent de matière plastique pincé à la partie inférieure du moule et non soumis à l'expansion. Comme on le voit à la fig. 10, chaque demi-moule présente à sa partie inférieure un évidement 28 servant de logement à l'excédent de matière ou carotte 27. Cet évidement 28 est séparé de la cavité de moulage 22 par une arte 29 de pincement de la paraison.
Dans l'évidement 28 de l'un des demi-moules, par exemple celui du demi-moule mobile 9, est monté coulissant un croc 30 pourvu par exemple de deux griffes 30a, 30b du côté du plan de joint P du demi-moule. Ces griffes sont destinées à s'accrocher sur la carotte 27.
La griffe supérieure 30a est au niveau des artes de pincement 29 de manière à venir en prise sur la carotte aussi près que possible du fond du flacon. Conformément à l'invention, le croc 30 est évidé intérieurement en 31 pour permettre la circulation d'un liquide de refroidissement, par exemple de l'eau. A sa partie inférieure, l'évidement 31 du croc est relié à deux conduits 32 et 32a d'amenée et de départ du liquide de refroidissement. Le croc 30 est solidaire de la tige de piston 33a d'un vérin 33 à simple effet fixé à la partie inférieure du demi- moule. Un conduit 34 de fluide sous pression, par exemple d'air comprimé, débouche à la partie supérieure du cylindre de ce vérin. Ce conduit 34 est relié à un distributeur du système de commande dont il sera question plus loin.
Le piston du vérin peut se déplacer vers le bas sous l'action de cet air comprimé et, à l'encontre d'un ressort antagoniste 33b comprimé entre le piston et la partie inférieure du cylindre du vérin.
Dans la position haute du piston représentée en trait plein, le croc 30 se trouve lui-mme en position d'accro- chage de la carotte 27. Au moment de la fermeture du moule, la carotte qui se forme est accrochée par les griffes 30a et 30b du croc qui pénètrent dans la matière molle. Dans la position basse représentée en trait in terrompu, le croc 30 entraîne vers le bas la carotte 27 et la détache du flacon F, au ras du fond de celui-ci. Le fluide de refroidissement introduit dans le croc par le conduit 32 permet de refroidir énergiquement la carotte en vue de son enlèvement. En effet, cette carotte ayant pas été soumise comme le reste de la paraison à l'insufflation par de l'air froid reste pâteuse à la fin de l'opération de soufflage.
Par conséquent, si l'opération d'ébavurage intervient trop tôt, l'abaissement du croc peut non pas séparer la carotte du flacon, mais étirer la carotte pâteuse. Jusqu'ici, pour éviter cet inconvénient, on retardait l'ébavurage. Cet enlèvement de la carotte se faisait à l'air libre, après sortie du flacon de son moule, la carotte étant alors complètement solidifiée.
Ce retard à l'ébavurage ralentissait t le rythme de la production. Grâce à l'évidement 31 du croc 30 et à la circulation d'un fluide de refroidissement à l'intérieur de ce croc, dès la fermeture du moule, la carotte se trouve énergiquement refroidie et rapidement solidifiée. L'opération d'enlèvement de la carotte peut donc se faire immédiatement après l'opération de soufflage du fait que la carotte se trouve alors à l'état solide.
Elle est détachée nettement du flacon au ras du fond de celui-ci grâce à l'amorce de rupture créée par les artes 29.
Lorsque la paraison emprisonnée dans un moule se présente sous l'extrudeuse, elle est tronçonnée par des ciseaux 35 (fig. 1, 2 et 12) montés sur la machine, entre la tte d'extrusion et la partie supérieure des moules.
Les ciseaux 35 sont articulés en un point fixe 36 de suspension à une potence portée par exemple par le corps d'un vérin d'actionnement des ciseaux. Les ciseaux sont manoeuvrés par une paire de leviers 37, eux-mmes articulés en un point commun à l'extrémité d'lune tige de piston d'un vérin 38, fixé par exemple au flasque 3 de la machine. Le vérin 38 est par exemple à double effet et fonctionne sous l'action de l'air comprimé. Son piston peut occuper deux positions : dans l'une les ciseaux sont fermés par traction sur les leviers 37; dans l'autre, ils sont ouverts.
Dans l'exemple décrit, et pour des facilités de représentation, la direction de coupe des ciseaux a été représentée perpendiculairement au plan de joint du demimoule 8; bien entendu, cette direction de coupe pourrait tre différente et notamment tre parallèle audit plan de joint, cette dernière orientation ayant d'ailleurs pour avantage de provoquer au moment de la coupe un aplatissement de la paraison suivant la direction du plan de joint.
Les organes de soufflage de la paraison (fig. 11) sont montés à la partie supérieure des moules. Les organes de soufflage sont du type escamotable étant donné qu'ils sont montés sur l'un des demi-moules et doivent permettre la fermeture des moules sans gner éventuellement le passage des moules sous l'extrudeuse. Il faut en effet éviter éventuellement que les organes de soufflage ne viennent buter contre la tte d'extrusion.
Il y a autant d'organes de soufflage que de moules.
Chaque organe de soufflage comporte un vérin 39 par exemple à double effet et d'axe oblique concourant avec l'axe de la cavité de moulage. Ce vérin 39 est fixé par exemple à la partie supérieure du demi-moule mobile 9.
Le vérin 39 comporte un alésage 40 de grand diamètre et, dans le prolongement de cet alésage un alésage 41 de plus petit diamètre débouchant à l'extérieur. Dans l'alésage 40 se déplace un piston 42 dont la tige porte à son extrémité une tte de soufflage 43 destinée à s'appliquer sur la partie supérieure du moule fermé à cheval sur le plan de joint P. Dans l'alésage 41 se déplace un prolongement 44 de la tige du piston 42. Aux extrémités de l'alésage 40 de grand diamètre débouchent deux con duits 45 et 46 d'alimentation en fluide sous pression, par exemple de l'air comprimé pour le déplacement de la tte de soufflage 43. Dans l'alésage 41 de petit diamètre débouche un conduit 47 de soufflage d'air comprimé. La tte de soufflage 43 ainsi qu 54. Dans le distributeur D2 se déplace un tiroir 55 à un seul piston.
Ce tiroir est prolongé par une tige 55a terminée par un galet 55b qui peut rouler sur une came 56 fixée au flasque 2 du bâti de la machine. Le tiroir 55 se déplace dans le corps du distributeur D2 à l'encontre d'un ressort comprimé entre le piston du tiroir et le fond du corps du distributeur. Le tiroir 55 peut occuper deux positions, l'une représentée en trait plein dans laquelle le conduit de soufflage 47 est en communication avec l'orifice 54 de décharge, l'autre représentée en trait interrompu dans laquelle le conduit de soufflage 47 est en communication avec le conduit 53 d'amenée d'air comprimé. Suivant que le galet d'extrémité 55b du tiroir 55 est engagé ou non sur la came 56, le tiroir occupe l'une ou l'autre de ces deux positions.
Comme on le verra lors de la description de la commande centrale pneumatique, les distributeurs D1 et D2 et les cames 52 et 56 sont disposés de telle manière que l'alimentation de la tte de soufflage 43 en air comprimé se produise lorsqu'elle est appliquée sur le moule (galets 51b et 55b) de D1 et D2 engagés sur les cames 52 et 56 et que l'alimentation en air comprimé soit interrompue lorsque la tte de soufflage 43 est escamotée.
La commande centrale de fluide sous pression, représentée schématiquement à la fig. 12 est destinée à actionner les dispositifs de soufflage, d'ébavurage et de tron çonnage de la paraison en fonction de la rotation des moules.
L'air comprimé, venant d'une source non représentée, arrive à la machine par un conduit principal ou collecteur 57 sur lequel sont branchés trois conduits fixes 58a, 58b, 58c d'amenée à un distributeur tournant autour de l'axe XX et un conduit direct 59 d'amenée d'air à la valve D4 de distribution du vérin des ciseaux 35.
Pour les dispositifs de soufflage et d'ébavurage, la commande centrale comporte donc un distributeur rotatif d'air comprimé aux organes tournants qui sont six jeux de distributeurs d'air comprimé correslpondant aux six moules.
Le distributeur rotatif comporte une partie fixe et une partie tournante. La partie fixe est un manchon 60 d'axe
XX, solidaire du flasque 2 de la machine. Ce manchon comporte intérieurement trois gorges circulaires coaxiales 61a, 61b, 61c dans lesquelles débouchent les trois conduits fixes 58a, 58b, 58c. Dans ce manchon peut tourillonner un moyeu coaxial 62 qui constitue la partie tournante du distributeur. Ce moyeu 62, prolongé par un plateau tournant 63, est solidaire en rotation de l'arbre central 5 auquel il est par exemple soudé.
Le moyeu 62 est traversé par trois conduits débouchant respectivement dans les trois gorges circulaires 61a, 61b, 61c du manchon fixe 60 et reliés aux valves de distribution, à savoir les conduits 49 du distributeur D1 (escamotage de la tte 43), 53 du distributeur D2 (soufflage) et un conduit 64 relié à une valve D3 identique à D2 pour la commande du vérin 33 du croc d'ébavurage 30. Les trois distributeurs D1, D2, D3 sont fixés sur le plateau tournant 63 suivant un rayon de ce plateau correspondant à un moule. Comme il y a six moules sur le support rotatif, il y a six jeux de ces trois conduits 49, 53, 64 reliés à six groupes de trois distributeurs D1, D2, D3 répartis sur six rayons du plateau 63. Pour la clarté du dessin on n'a représenté à la fig. 12 qu'un seul jeu de conduits et de distributeurs.
Avec ces six jeux de trois distributeurs coopèrent seulement trois cames-tambours sous forme de trois rampes circulaires fixes de mme axe XX. Ce sont les cames 52 des distributeurs D1, 56 des distributeurs D2, et une came 65 des distributeurs D3 qui sont fixées sur le flasque 2 de la machine (fig. 3 et 12). Les deux cames 52 et 56 qui contrôlent les organes de soufflage forment un arc de cercle de mme angle au centre déterminé en fonction de la durée de soufflage. Ces cames commencent légèrement en aval de l'axe YY d'extrusion et se terminent par exemple à l'opposé de l'axe YY. La came 65 du distributeur D3 (ébavurage) est très courte. Elle est disposée angulairement à la suite des cames 52 et 56.
Pour le dispositif de tronçonnage de la paraison, le conduit fixe et direct 59 branché sur le collecteur 57 amène l'air comprimé à un distributeur unique D4 similaire au distributeur D1 fixé sur le flasque 2. Ce distributeur D4 comprend un tiroir mobile actionné successivement par six doigts 66 fixés sur le plateau tournant 63 en face des six moules, c'est-à-dire en alignement avec les distributeurs D1, D2, D3 sur les six rayons du plateau 63 correspondant aux six moules. Deux conduits 67 et 67a relient le distributeur D4 au vérin 38 des ciseaux.
Les doigts 66 commandent la fermeture instantanée des ciseaux à chaque passage d'un moule puis leur ouverture rapide.
On décrira maintenant le fonctionnement de la machine selon l'invention en se référant plus particulièrement à la fig. 13.
L'arbre 5 et par conséquent les moules tournent en continu autour de l'axe XX. L'extrudeuse fonctionne également en continu pour produire une paraison ou ébauche tubulaire T emprisonnée par tronçons dans chacun des moules, successivement. Pour décrire le processus de fabrication, on accompagnera l'un des moules pendant une révolution complète, c'est-à-dire un tour complet de 3600 de l'arbre 5.
On partira par exemple d'un moule ouvert se trouvant à une distance angulaire de l'ordre de 300 par rapport à l'axe YY de l'extrudeuse, en amont de celle-ci par rapport au sens de rotation suivant la flèche f. Dans cette position, la paraison sortant de l'extrudeuse E n'a pas encore atteint la longueur voulue pour tre prise dans un moule et former un flacon. La tte de soufflage 43 fixée sur le moule est en position escamotée. Le conduit de soufflage 48 est également hors d'action et la paraison T descend entre les lames des ciseaux 35 ouverts. Le croc 30 d'enlèvement de la carotte 27 est en position haute.
Lorsque le moule ouvert arrive au droit de l'axe YY de la tte d'extrusion (fig. 5), la paraison a atteint une longueur suffisante pour la formation du flacon. C'est à ce moment que, sous l'action de la rampe 14b de dégagement de la came 14, le moule se ferme en emprisonnant un tronçon de paraison (fig. 6, 7 et 8). Simultanément, sous l'action d'un doigt tournant 66 les ciseaux 35 se ferment et tranchent la paraison T au-dessus du moule fermé. Le moule reste maintenant verrouillé grâce au sabot 16 et à la face intérieure du flasque 2 de la machine. Dès que le doigt tournant 66 a dépassé la valve de distribution D4, les ciseaux s'ouvrent de nouveau.
Après rotation d'un angle y, les galets 51b et 55b des deux valves D1 et D2 commandant la tte de soufflage 43 et le conduit de soufflage 48 abordent leurs cames respectives 52 et 56. La tte de soufflage 43 vient alors s'appliquer sur la partie supérieure du moule et l'air comprimé est amené par les conduits 47 et 48 à la cavité de moulage 22 en vue du soufflage de l'ébauche T (fig. 7, 8 et 9). L'ébauche tubulaire T emprisonnée dans le moule est alors gonflée progressivement. Cette expansion de l'ébauche tubulaire se poursuit pendant la durée de rotation du moule qui tourne d'un angle z jusqu'à ce qu'il se trouve dans une position diamétralement opposée par rapport à l'extrudeuse.
Au cours de cette rotation, la paraison T soudée parfaitement à la partie inférieure du moule, à I'endroit où elle est pincée par les artes 29, reste ouverte à la partie supérieure et maintenue dans une position axiale par rapport à l'empreinte 22 du flacon par ses oreilles 24 dans les empreintes de pincement 23 prévues à la partie supérieure de l'empreinte de moulage. Ceci permet une expansion régulière et uniforme de l'ébauche T de part et d'autre du plan de joint de la cavité de moulage, sans gonflage excessif en un point particulier. En mme temps, l'ébauche est refroidie.
Après rotation de l'angle z, le soufflage s'arrte et la tte de soufflage 43 revient en position escamotée du fait que les galets 51b et 55b des valves correspondantes D1 et D2 quittent les cames 52 et 56. En outre, dans cette position, la valve D3 de commande du dispositif d'enlèvement de la carotte 27 s'engage sur la came 65, ce qui provoque l'abaissement du croc 30 et le détachement de la carotte du flacon F soufflé. Comme on l'a vu précédemment la carotte 27, refroidie par le fluide de refroidissement circulant à l'intérieur du croc, se détache nettement du flacon proprement dit du fait qu'elle est complètement solidifiée. L'enlèvement de la carotte s'effectue pendant que le moule tourne d'un angle s.
En poursuivant sa rotation suivant un angle t, le moule commence à s'ouvrir du fait que les galets 12 quittent la face intérieure du flasque 2 pour s'engager sur la rampe d'ouverture 14a. Au cours de l'ouverture du moule, la carotte 27 est extraite. Cependant, en quittant la came 65, la valve de distribution D3 coupe l'alimentation du vérin 33 d'actionnement du croc et ce dernier revient en position haute sous l'action de son ressort de rappel.
Après avoir tourné de l'angle T, le moule est complètement ouvert, étant donné que les galets 12 abordent la partie droite 14c de la came 14. Le flacon F qui vient d'tre formé est alors retiré du moule. Puis le moule tourne d'un angle u qui le ramène à la position de départ de l'exposé. La période de rotation du moule de l'angle u peut tre mise à profit pour l'inspection de la cavité de moulage et sa préparation en vue du moulage suivant, par exemple pour l'aspersion d'un produit isolant facilitant le décollage du flacon ou bien la mise en place d'une étiquette adhésive ou de tout autre élément à rapporter dans le flacon.
On décrira maintenant, en se référant aux fig. 14 à 17, quelques variantes d'exécution de certains dispositifs de la machine.
La machine décrite peut tre équipée de différentes sortes de ttes de soufflage.
C'est ainsi que suivant l'exemple des fig. 14 et 15, la tte oblique de soufflage 43 est remplacée par un dispositi± de soufflage à vérin horizontal 68 porté par le demimoule mobile 9. Ce vérin à simple effet comporte un tiroir mobile 69 à rainure de guidage 70 suivant une génératrice, coopérant avec un doigt de guidage 71 fixé au corps du vérin. Le tiroir 69 est prolongé à l'extérieur du corps du vérin par une tige .72 terminée par une collerette 73. Un ressort à boudin 74, enroulé autour de la tige 72, est comprimé entre la collerette 73 et le corps du vérin 68. Dans le fond du cylindre du vérin débouche un conduit 75 d'amenée d'air comprimé relié à un distributeur D5 similaire à D2. A son autre extrémité, le tiroir 69 comporte un alésage cylindrique 76 d'axe vertical.
A la partie supérieure qui forme le fond de l'alésage, débouche un conduit 77 d'alimentation d'air comprimé relié à une valve de distribution D6 analogue également au distributeur D2. L'extrémité du tiroir 69 constitue un vérin vertical à simple effet pour la tte de soufflage.
Celle-ci est constituée par un piston 78 mobile dans l'alésage 76. Le piston qui traverse de part en part l'extrémité du tiroir 69 est terminé à sa partie supérieure par une collerette 79 et à sa partie inférieure par une bride 80 qui s'applique sur le moule en position basse de travail et sur le tiroir 69 en position haute d'escamotage.
Un ressort de rappel 81 est comprimé entre le tiroir 69 et la collerette 79. Le piston 78 est traversé par un conduit de soufflage 82 relié à une valve de distribution D7 similaire au distributeur D2. Les trois valves de distribution D5, D6 et D7 sont elles-mmes actionnées par trois cames circulaires dont deux sont les cames 52 et 56 précédentes et la troisième une came similaire 83. Toutes les trois sont montées de la mme manière sur le flasque 2 du bâti de la machine suivant les arcs de cercle concentriques et de mme angle au centre que précé demment.
En position escamotée de repos (fig. 14), le tiroir 69 soumis à l'action de son ressort de rappel 74 est rentré complètement à l'intérieur du corps du vérin. De mme la tte de soufflage 78 est remontée complètement et le conduit de soufflage 82 est relié à la décharge par la valve de distribution D7. Pour atteindre la position de travail (fig. 15), lorsque le moule a dépassé l'extrudeuse et se trouve fermé, le tiroir 69 coulisse sans tourner grâce à la rainure 70 et au doigt 71 de guidage. La bride 80 de la tte de soufflage se trouve ainsi maintenue dans un plan parallèle à la face supérieure du moule. La tte de soufflage 78 s'abaisse en comprimant le ressort. Le conduit de soufflage 82 communique alors avec le conduit d'amenée d'air comprimé par la valve de distribution D7.
L'effacement de la tte de soufflage 78 par mouvements d'avance et de recul parallèlement à l'axe XX de rotation des moules permet Ide franchir la zone où se trouve la tte d'extrudeuse et permet la fermeture des moules sans frottement de la tte de soufflage 78 sur la partie supérieure des moules.
La position du plateau 15 portant la rampe 14 d'ouverture des demi-moules peut tre modifiée pour ajuster de façon précise le moment d'ouverture des demi-moules. Dans l'exemple décrit, les trous 84 du plateau traversés par les vis 15a forment des boutonnières.
Le réglage s'effectue en dévissant les vis 15a puis en faisant tourner plus ou moins le plateau 15 après quoi les vis 15a sont resserrées et bloquées; toutefois, avec cette disposition, le réglage ne peut s'effectuer que lorsque la machine est arrtée.
Suivant une variante (fig. 16 et 17), le réglage peut tre effectué en marche. Les boulons 15a ne sont plus bloqués de manière à laisser une possibilité de rotation libre au plateau dans les limites des boutonnières 84. Le plateau 15 comporte en outre une échancrure périphérique 85 dans laquelle peut pivoter un galet excentré 86 monté sur un axe 87 passant à travers le bâti 2 et solidaire d'un levier 88 dont l'extrémité porte un écrou 89 vissé dans l'extrémité filetée d'une tige 90 commandée par un volant 91 et passant à travers un palier 92 oscillant fixé au bâti 2. La manoeuvre du volant provoque le déplacement du levier et, par suite, la rotation du galet excentré et du plateau 2. Ce dispositif permet le réglage en position de la rampe 14 mme pendant le fonctionnement de la machine.
Par ailleurs, les différentes ttes de soufflage ou d'alésage automatique peuvent tre montées sur le demimoule fixe au lieu d'tre montées sur le demi-moule mobile 9.
Pour la commande de la tte de soufflage, au lieu d'avoir deux cames 52 et 56 et mme éventuellement une troisième came 83, de mme angle au centre, il peut n'y avoir qu'une seule came circulaire, à condition que les valves de distribution actionnées par ces cames soient de mme type, par exemple du type du distributeur D2.
On décrira maintenant une variante d'exécution de la machine en se référant aux fig. 18 à 20 sur lesquelles les mmes éléments que ceux des figures précédentes sont affectés des mmes nombres de référence.
Sur ces figures Faxe XX de l'arbre 5 est oblique et fait avec l'horizontale un angle z. En conséquence, le plan de joint P des demi-moules fait avec la direction yy de l'extrudeuse le mme angle z de manière que la partie supérieure du demi-moule fixe 8, c'est-à-dire celle qui est plus proche de l'extrudeuse E, soit plus rapprochée de la droite yy que la partie inférieure de ce demi-moule.
Dans la fig. 19 on a représenté un moule en position ouverte. Dès qu'une longueur suffisante d'ébauche tubulaire T est extrudée pour correspondre à la hauteur du moule, le moule est refermé (voir fig. 20) par déplacement du demi-moule mobile 9 vers le demi-moule fixe 8 et un dispositif de coupe 35, 36 (fig. 18) sectionne l'ébauche tubulaire en mme temps que le moule se referme.
L'avantage de cette disposition est que la partie inférieure de l'ébauche tubulaire se trouve relativement éloignée de chacun des demi-moules. Ceci est particulièrement avantageux lorsque la matière extrudée est chargée d'électricité statique car elle ne risque plus d'tre attirée par le demi-moule fixe et de s'y coller, gnant ainsi la descente naturelle de l'ébauche.
I1 en est de mme si au cours de sa descente, l'ébauche tubulaire a tendance à s'incurver en forme de banane.
Dans une autre forme d'exécution de la machine on prévoit des moyens pour maintenir chaque moule en position verrouillée pendant sa fermeture et notamment pendant la période de soufflage. Comme les moyens de verrouillage associés aux ! différents moules sont identi- ques on décrira, ci-après, en se référant aux fig. 18, 21, 22 et 23, l'ensemble des moyens de verrouillage d'un moule. Ces moyens sont constitués par un levier présentant un bec 101, articulé en 102 sur le plateau 6. L'oscillation de ce levier 100 est assurée au moyen d'un jeu de biellettes 103 et 104 articulées, à l'une de leurs extrémités, sur une tige 105 d'un vérin 106 à simple effet avec ressort de rappel 107. L'autre extrémité de la biellette 104 est articulée sur le plateau 6 tandis que l'autre extrémité de la biellette 103 est articulée à l'extrémité du levier 100.
Le bec 101 du levier 100 est destiné à enclencher un doigt 108 fixé sur la tige 11, lorsque le moule est fermé. Il y a autant de dispositifs de verrouillage que de moules et par conséquent de tiges 1 1 réparties sur tout le pourtour du plateau 6.
Les fig. 21 et 22 montrent les deux positions prises par le dispositif de verrouillage suivant que le moule est ouvert ou fermé. Les vérins 106 sont alimentés en fluide sous pression par exemple en air comprimé, au moyen d'un conduit 109 branché sur la mme conduite d'alimentation que le dispositif de soufflage des flacons, de manière que, lorsque le dispositif de soufflage est en fonctionnement, les moules sont verrouillés. I1 en résulte que la pression s'exerçant à l'intérieur des moules est reportée sur le dispositif de verrouillage et par voie de conséquence sur le plateau 6 de sorte que les galets de guidage 12 sont soulagés de cet effort.
L'invention est applicable à des appareillages où les moules sont équipés non d'une tte de soufflage à déplacement alternatif, mais d'une aiguille creuse de soufflage ou d'un poinçon défonceur pour traverser la paroi de la paraison et accomplir la phase de soufflage.
Dans ce cas, l'ébauche enfermée dans le moule est fermée à ses deux extrémités.
Bien que l'exemple décrit représente une machine comportant six moules répartis autour d'un plateau tournant, il est évident que l'invention s'applique également à une machine comportant un nombre différent de moules adapté à la cadence de fabrication désirée et aux caractéristiques dimensionnelles du plateau et de fonctionnement Ide l'extrudeuse.
Enfin, la machine est applicable à la fabrication de flacons en toute matière thermoplastique, organique ou minérale, c'est-à-dire toute matière qui peut se ramollir d'une manière réversible sous l'action, de la chaleur.