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APPARE IL DE FABRICATION DE PIECES CREUSES EN MATIERE
PLASTIQUE.
La présente invention concerne un appareil de fabrication de pièces creuses en matières plastique et en particulier de pièces en certaines matières plastiques polymérisables ou analogues non aqueuses dans des moules à cavité en plusieurs parties.
Un des objets de l'invention consiste en un appareil perfec= tienne de fabrication de pièces creuses en une matière plastique poly- mérisable ou analogue, thermodurcissables non aqueuse, dont lencom= brement sur le sol est relativement restreint et au moyen duquel il suf- fit de relativement peu de temps pour fabriquer les pièces.
Un autre objet de 1?invention consiste en une machine de forme ramasses convenant à cet effets comportant un dispositif de montage sous forme monobloc d'un ou plusieurs moules à cavités de moulage des pièces d'ac- ces facile, et un dispositif faisant avancer le groupe de moules suivant un trajet le faisant passer progressivement dans une série de zones de moulage ou de traitement des pièces, dans lesquelles il peut tourner ou non suivant les diverses conditions à remplir dans chaque zone.
L'invention a encore pour objet un appareil du type décrit dans le paragraphe qui précède et comportant un dispositif perfectionné en vue de l'évacuation à partir des surfaces extérieurement découvertes du grou- pe de moules des fluides utilisés pendant l'opération.
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui en est donnée ci=après$ en se référant aux dessins annexés sur lesquels : la fig. 1 est une vue en plan;, avec arrachements et coupe par- tiels de l'enveloppe dune machine convenant à la mise en oeuvre du procédé perfectionné suivant l'invention, la fige2 est une coupe transversale partielle à plus grande échelle de la machine., suivant la ligne 2-2 de la fig.1, la fig. 3 est une coupe partielles à échelle encore plus grande,,
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d'une cavité de moulage d'un moule à cavités multiples s'empilant sous forme de groupe comme l'indique la figo 2, la fig.
3a représente une balle, avec arrachement et coupe par- tiels, fabriquée au moyen de la machine suivant l'invention la fig. 4 est une coupe transversale,, à échelle encore plus gran- de,\) suivant la ligne 4-4 de la fig. 1, la fig. 5 est une coupe transversale partielle analogueà plus petite échellesuivant la ligne 5=5 de la figo4, la fige 6 est une vue en perspective de l'enveloppe de la machi- ne,\) la fig. 7 est une coupe horizontale partielle,\) à plus grande éclel- le., suivant la ligne 7-7 de la fig. 5, la fig. 8 est une coupe transversale partielle, à très grande échel- le avec arrachements partiels,,, suivant la ligne 8-8 de la fig.
1, indiquait la façon dont on monte les groupes rotatifs de moules de façon qu'ils puis- sent tourner autour de plusieurs axes,,, la fig. 9 est une coupe transversale$ à échelle réduite suivant la ligne 9-9 de la fig. 8, représentant l'interrupteur-limite provoquant l'arrêt intermittent de la machine de façon à amener les groupes de mou- les successivement dans les diverses zones de traitement; la fig. 9a est une coupe semblable à celle de la fig. 9 d'un autre interrupteur-limite destiné à commander le mouvement de rotation du moule dans l'une des zones de traitement précitées; la fig. 10 est une élévation d'une chambre à vapeur d'une zone de formation et de durcissement préliminaire d'une pièce ;
la fig. 11 est une coupe transversale verticale de cette cham- bre à vapeur.9 suivant la ligne 11-11 de la fig. 10 ; la figa lla est un diagramme des connexions électriques entre certains dispositifs de commande de la machine; la fig. 12 est une coupe transversale verticale suivant la li- gne 12-12 de la figo 1? représentant une zone de durcissement des piè- ces; la fig. 13 est un schéma qui représente en développement en ligne droite une partie du trajet du mouvement d'un groupe de moules par des positions situées au-dessus et au-dessous d'un plan horizontal et se coupant. de façon à décrire une boucle fermée.
Les fig. 1 et 2 représentent en particulier une machine 15 de fabrication de pièces creuses en matière plastique.. dans laquelle plusieurs groupes de moules 16 de formation des pièces passent progressivement dans une série de zones périphériquement espacées.,, à savoirune zone A de char - gement et de déchargement des pièces, une zone B de moulage et de durcisse- ment préliminaire des pièces, une zone C de durcissement des pièces et une zone D de refroidissement des moules.
Suivant les figo 1 et 6, 1'-ensemble de la machine peut être enfermé dans une enveloppe 17, munie d'un côté au moins de portes 18 permettant d'accéder à la zone A pour charger et dé- charger les moules ét à la partie supérieure d'un tuyau 19, par lequel on peut évacuer de la vapeur ou d'autres gaz par un moyen quelconque approprié (non représenté).
Chaque groupe de moules 16. qui peut comporter plusieurs moules 20 en plusieurs parties.,, à cavités multiples et s'empilant les uns--sur les autres., fig. 2, est monté de façon à suivre un trajet circulaire au- tour d'un axe central pendant qu'il bascule au-dessus et au-dessous d'un plan horizontal et décrit une série de boucles fermées ou intérieures., fig. 13, dans certaines de ces zones, de la manière et dans le but décrits plus loin. Les groupes de moules 16 sont également montés de façon à re-
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cevoir pendant le premier stade de l'opération ou stade de moulage des pièces un mouvement de rotation ou de basculement indépendant autour de plusieurs axes formant un angle entre eux.
Chaque moule séparé 20, fig. 2,et 3, peut se composer d'une moi-
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tié supérieure '21 et d'une moitié inférieure 22 qui consistent en des pla- ques et 24 relativement minces, en forme de disques percés d'un trou central sur lesquels des éléments coopérants supérieur 25 et inférieur 26 de formation d'une cavité de moulage des pièces sont fixés d'une manière appropriée par des portions d'attache 27 de section réduite. Les éléments de la cavité sont en une matière non poreuse telle que l'aluminium, 1' acier ou autre métal;, et peuvent avoir une forme quelconque, mais à ti- tre d'exemple ils ont été représentés comme étant de forme hémisphérique en vue de fabriquer des balles élastiques creuses R, fig. 3a.
Dans tous les cas, les parois des demi-éléments sont relativement minces et d'épais- seur sensiblement constante, la majeure partie de leur surface extérieure étant libre et dégagée,de façon à-être exposée d'une manière uniforme et aussi parfaite que possible à l'action d'un fluide de chauffage et de re- froidissement et à assurer une transmission efficace par conduction de la chaleur dans les deux sens âvec la surface de la cavité de moulage de la pièce,de la manière décrite plus loin. Les bords en contact de ces demi- éléments comportent des rainures complémentaires 28, fig. 3 et 7, de façon à former une paroi intérieure à surface lisse pour fabriquer des pièces plas- tiques creuses, sans joint, telles que R.
Suivant les fig. 1, 2, 5, 7 et 8, les groupes de moules 16 sont montés d'une manière amovible pour être véhiculés de la manière décrite
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ci-dessus sur les extrémités libres d'une série de bras creux 12.. 1Z (dont quatre sont représentés) dirigés radialement dans un plan horizon-
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tal à partir d'un moyeu 3J qui est monté sur un support vertical 39. de façon à tourner autour de son axe vertical. A cet effet, une plaque d'arbre 29a (fig.8) peut être boulonnée sur un raccord à bride Ils claveté d'une manière appropriée sur un prolongement conique extérieur 32 d'un arbre
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tronqué 2â monté à rotation entre des roulements espacés 3 et l2 dans un carter approprié 6 fixé sur l'extrémité extérieure du bras correspon- dant 37.
Un arbre go part librement de la plaque d'arbre 2,a suivant le même axe que l'arbre tronqué 33, passe à travers les trous centraux des
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plaques g± et 2 des moules, ces derniers étant serrés ensemble contre la plaque d'arbre et empilés l'un sur l'autre au moyen d'un écrou à poignée 30 qui se visse sur l'extrémité libre en saillie de l'arbre et qui tour- ne contre la plaque 23 la plus extérieure. Les moules sont ainsi faciles à démonter et à remonter en vue des opérations de chargement et de déchar- gement dans la zone A.
Chaque bras creux 37 peut tourner autour de son axe du fait qu'il tourilllonne entre des portées espacées d'un arbre 40 monté d'une manière amovible et non rotative dans des douilles 41 faisant partie du moyeu. Le mouvement de rotation autour de l'arbre fixe communiqué au bras creux 37 par un dispositif décrit ci-après, fait tourner le groupe de moules dans un sens donné autour de l'axe de l'arbre 40, en même temps qu'il le fait tourner dans la direction perpendiculaire autour de l'axe de l'arbre tron-
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que- , du fait qu'une roue conique calée sur l'arbre fixe 0. engrène avec une roue conique semblable 43 calée sur l'arbre tronqué.
Pour monter le moyeu 38 à rotation autour de son axe vertical, un arbre central vertical 44, claveté sur le moyeu et le supportant, tourillonne entre des roulements espacés 45, d'une colonne tubulaire
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creuse renforcée !Jf2. du support vertical l2. partant d'une plaque de montage 42 qui, de son côté, est supportée par plusieurs éléments d'écartement 8, sur un socle 42.
L'arbre central vertical M peut tourner de façon à faire suivre aux groupes de moules le trajet circulaire précitée par exem- ple au moyen d'une commande à chaîne passant sur un pignon de chaîne 50 claveté sur l'extrémité inférieure de cet arbre vertical, entre la plaque
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de montage III et le socle !±1./I et sur un pignon de chaîne calé sur un ar-
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bre 12 d'une transmission de réduction de vitesse 3. montée sur la plaque de montage !Il et actionnée de son côté par un moteur 54. Un interrupteur-li-
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mite 2i (fig.9)comporte un bras 6 pressé par un ressort et avec lequel chaque radial 37 peut venir en contact de façon à actionner une minuterie électrique appropriée 21 montée sur l'enveloppe 17.
La minuterie 7. comporte un disposi- tif fonctionnant automatiquement et commandant un embrayage magnétique ou au- tre dispositif approprié (non représenté) de sorte qu'à la fin de chaque quart de tour du moyeu 38 amenant les groupes de moules respectifs 16 dans les zones
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respectives A,B,0 ou D9 le moteur jà s'arrêtes en provoquant en conséquence 1' arrêt du mouvement de rotation du moyeu 38 pendant une période d'une durée dé- terminées la minuterie fonctionnant automatiquement de façon à provoquer de nou- veau le mouvement de rotation du moyeu à la fin de chacune de ces périodes.
Ainsi qu'il a: déjà été dits deux mécanismes fonctionnant indépen-
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damment servent à faire tourner les bras creux 32 sur l'arbre -40 du moyeu, l'un de ces mécanismes faisant tourner les bras pour remplir une certaine fonction
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pendant que le moyeu 38. tourne, et l'autre faisant tourner chaque bras 2 de la même manière pour remplir une fonction différente tandis que les groupes de moules des bras respectifs se trouvent dans la zone B de moulage et de durcis- sement préliminaire des pièces., le moyeu étant arrêté.
Le premier mécanisme de
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rotation des moules est représenté sur les fig. 129,p5 et 8 et comporte une roue conique 60s calée sur chacun des bras 37 et tournant avec lui et engrènant avec une roue conique 61 de plus grand diamètre, supportée d'une manière appro- priée en position fixe sur l'extrémité supérieure de la colonne tubulaire 46 et concentrique à l'axe de l'arbre central vertical 44. Une portion 62 (fig. 1) de la roue 61 ne comporte pas de dents sur un angle au centre de 90 environ et se prolonge radialement en dehors par un chemin de roulement en arc de cercle 63 de même longueursupporté d'une manière appropriée par la roue 61 et sur lequel
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roulent des galets 6 6. montés sur les cotés opposés des bras 37.
Ce disposi- tif est construit de façon telle que lorsque chaque bras rotatif 32 vient dans sa position d'arrêt et s'en écarte dans la zone de chargement A9(fig.l)9 entre les limites de l'angle précitée la grande roue 61 ne puisse pas faire tourner le bras rotatif en question.En même temps, les proportions entre les dents des roues sont choisies de fagon que le bras 37 ait tourné pour amener le groupe de moules 16 qu'il porte en position verticale lorsque la roue 60 de plus petit diamètre a quitté la portion dentée.de la grande roue 61.,de sorte que les galets 64, peuvent rouler librement sur le chemin de roulement 63 et maintenir le groupe de moules en position de levée non rotative de la fige 2
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lorsque le moyeu 38. est arrêtée dans la zone A par l'interrupteur-limite 2i (fig.9).
La zone B comporte une enveloppe 100 dans laquelle les groupes de mou- les successifs 16 sont enfermés pendant les opérations de durcissement préli- minaire. Cette enveloppe 100 a la forme générale d'un tambours fig. 10 et 11, et ses dimensions sont suffisantes pour loger chaque groupe de moules pendant qu'il tourne autour de son bras 11.L'enveloppe comporte une partie inférieure fixe 101 supportée d'une manière appropriée sur le socle de la machine par des pieds 102 et un couvercle mobile 103 qui peut être levé dans la position de la fig. 10 pour permettre à chaque groupe de moules 16 d'entrer dans l'enveloppe et d'en sortir.
Le couvercle 103 comporte dans le bord inférieur de sa paroi verticale intérieure une échancrure 104 ouverte en bas et à travers laquelle peut passer l'un des bras 37 lorsque le couvercle est descendu, comme repré- senté sur la fig. 11 et en pointillés sur la fig. 10 Un bâti comportant des éléments vericaux 105 réunis par une traverse 106 passe au-dessus de l'envelop- pe 100 et porte le mécanisme de levée et de descente du couvercle.
Des câbles flexibles 107 et 108 sont fixés respectivement sur le couvercle 103 en des points espacés, fig.10.
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Ces câbles passent sur des poulies 109s1.109111 et 112 et se dirigent vers. le bas à l'extérieur de l'élément vertical 105, où ils sont fixés sur un
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contrepoids 113 mobile verticalement. Le contrepoids 113 équilibre effica- cement le poids du couvercle 103. L'extrémité inférieure du contrepoids est fixée d'une manière appropriée sur une tige de piston 114 d'un cylindre
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pneumatique 115.9 et de l'air comprimé ou un autre fluide moteur peut être admis et s'échapper des extrémités opposées de ce cylindre, de fagon à fai- re monter et descendre le couvercle 103. ainsi qu'il ressort des dessins et
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de la description qui précède.
L'arrivée du fluide moteur dans le cylin- dre 115 est réglée de façon à soulever le couvercle 103 lorsque les bras 37 sont amenés par l'arbre central 44 entre les zones successives et à l'abaisser pendant que les bras 37 restent dans les diverses zones.
Un tuyau 116 percé de trous est disposé dans la partie inférieu- re 101 de l'enveloppe 100 et un fluide de chauffage, tel que la vapeur, est admis par ce tuyau et ses trous 93 à l'intérieur de l'enveloppe lors- qu'elle est fermée.
Un interrupteur de commande 123,fixé sur l'un des éléments ver- ticaux 105, est disposé à côté de la portion supérieure ou ouverte du cou- vercle 103 Ainsi qu'on peut le voir, cet interrupteur n'est actionné et ne se se ferme que lorsque le couvercle est levé en vue de l'admission d'un groupe de moules dans l'enveloppe.
Pour simplifier, le reste de la description de la machine 15 se rapportera au cycle du mouvement de fonctionnement d'un groupe de moules 16,étant entendu que les trois autres groupes de moules progres- sent simultanément à travers les mêmes stades opératoires.
Lorsque le groupe de moules 16 est en position verticale fixe, pendant une période d'arrêt déterminée au cours de laquelle le groupe ne tourne pas l'opérateur accédant dans la zone A par les portes 18 de 1' enveloppe enlève une à une les portions de moule 21 et 22,extrait les pièces R précédemment moulées de leurs éléments demoulage et réempile les portions de moules avec les quantités prédéterminées de matière plasti- que fluide (décrite plus loin) contenues dans ces éléments.Peu de temps après que les portions de moules ont été ainsi réempilées et serrées l'une sur l'autre par l'écrou 30.la minuterie électrique 57 fonctionne de façon à continuer à faire tourner l'arbre central 44 et à amener le bras 37 de la zone A dans une position d'arrêt du moyeu 38,
dans laquelle le bras se trouve dans la zone B de durcissement préliminaire de la pièce. Le cou- vercle 103 de l'enveloppe 100 monte pendant ce mouvement de façon à per- mettre au groupe de moules 16 d'entrer dans l'enveloppe en suivant le tra- jet indiqué en traits mixtes sur la fig. 10.
Pendant le mouvement dans la zone B, la petite roue 60 vient en prise avec la grande roue 61 et fait basculer le groupe de moules 16 de façon à l'ame- ner dans la position verticale dirigée vers le bas représentée en pointil- lés sur la fig. 10.
Ce mouvement fait basculer le groupe de moules dans la partie inférieure 101 de l'enveloppe 100 puis le couvercle mobile la) descend sous l'effet d'une commande appropriée et l'échancrure 104 vient se placer autour du bras 37. On a constaté qu'une période d'arrêt appropriée des groupes de moules dans la zone A et par suite aussi dans les zones B, C et D est d' environ sept minutes., mais élle peut être plus courte ou plus longue sui- vant les conditions.
L'arrêt de l'arbre central 44 dans la zone B provoque l'arrêt du mouvement de rotation du bras 37 du fait de l'engrènement des roues 60 et 61. Cependant,, il convient de faire tourner le groupe de moules 16 autour des axes précités faisant un angle entre eux, pendant que les moules sont exposés à l'action relativement modérée de chauffage par la vapeur libre tandis qu'ils sont renfermés dans l'enveloppe 100 à la zone B (figo 1, 10 et Il) le moule étant froid., ou à peu près à la température ambiante, lors de son entrée dans l'enveloppe 100.
En conséquence;, pour faire pren- dre ce mouvement de rotation composé au groupe de moules lorsque le-bras 37 est arrêté dans la zone B, un petit secteur 67 de la portion dentée de la grande roue 61 est fixé sur une levier 68 articulé sur la colonne fixe 46 de façon à sociller vers le bas et à cesser d'être en prise avec la roue conique 60 du bras rotatif 37 au moment où le moyeu 38 est arrêtés par exemple au moyen d'un cylindre 69 actionné par un fluide et disposé entre des axes d'oscillation sur le levier 68 et une console 70 solidaire de la colonne 46.
A peu près au-moment où l'arbre central s'est ainsi arrêté et où le secteur 67 a cessé d'être en priseune seconde roue den-
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tée 11 fixée sur le bras ±l espacée à l'extérieur de la roue 609 est ve- nue en prise avec une roue rotative 72 montée sur un bras 11 qui oscille autour d'un axe 7 sur un élément d'attache 1i fixé sur une plate-forme j partant de la colonne tubulaire 1i2. fig. 4 et 5 La roue .71. vient en prise élastiquement avec la roue zig à 1'encontre d'une tige 7 poussée par un ressorte dont une extrémité est articulée sur un prolongement cou-
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dé 78 du bras U et dont l'autre extrémité coulisse dans une patte tel percée d'un trou., fixée sur la plate-forme 76.
L'action élastique s-lex- erce sur la roue 72 par un ressort de compression 80 disposé entre la
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patte 12. et un collier 81 fixé sur la tige 22. Un ou plusieurs écrous 82 vissés sur l'autre extrémité de la tige Z7e forment une butée régla- ble contre la patte 79 de façon à limiter le mouvement élastique de la tige.
Le mouvement de rotation de la roue 72 dans le but précité est obtenu par une chaîne continue 83 passant sur un pignon de chaîne 84
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calé sur le même arbre 8 que la roue la.l1 sur un pignon de chaîne fou 86 tournant autour d'un axe Z4 et sur un pignon de chaine 8 d'une trans- mission de réduction de vitesse 88 commandée par un moteur réversible
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g3 tandis que l'autre brin de la chaîne 83, partant du pignon de chaîne passe sur un pignon de chaîne fou 2.Q. monté sur le bras 73. au-dessous d'un pignon de chaîne fou 91 tournant sur une console 2a fixée sur le so- cle à puis sur le pignon 87. de la transmission de réduction de vitesse.
Les divers pignons de chaîne sont disposés de façon à maintenir la chaîne
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92 à l'état de tension. La roue 72 tourne d'un mouvement continu, car elle n'a pour effet que de provoquer un mouvement de rotation composé d'un grou-
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pe de moules 16 lorsque son bras 37 est arrêté dans la zone Bs ainsi qu'il a été décrit;
mais en générale on préfère faire démarrer et arrêter le mo- teur 82. par la minuterie et un interrupteur de commande a9 fig. gaz actionné par des cames ±la disposées sur les divers bras 37. L'interrup-
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teur de commande jla est connecté en parallèle avec la minuterie 57a de sorte que la minuterie fait démarrer le moteur 89 et que l'interrupteur
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de commande 5 5 a fait cesser le passage du courant dans le moteur et 1' arrête lorsque le bras 37 occupe une position dans laquelle le groupe de moules 16 est disposé verticalement sur le bras.
Dans cette position,une échancrure 120 (fig.4) du moyeu de la roue conique 60 est en face d'un téton 121 fixé sur le secteur mobile µla A la fin depériode de séjour dans la zone B, le secteur 67,monte et vient en prise avec la roue conique 60.
Le mouvement du secteur 67 dans cette position d'engrenage ferme un inter-
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rupteur de commande 122 connecté en série avec la minuterie r et l'in- terrupteur 123 de commande du couvercle de l'enveloppe dans le circuit
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d'excitation du moteur fi± comme le représente la fig. 11. Dans ces con- ditions.l1 si le bras 37 n'est pas en bonne position à la fin de la période de séjour dans la zone B, le téton 121 pénètre dans léchancrure du moyeu de la roue 60 et empêche le secteur 67 de venir en prise avec la roue co- nique 60. Il en résulte que la poursuite du mouvement de la machine en vue de faire sortir le groupe de moules 16 de la zone B dépend de la position
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finale du bras 12 et de l'ouverture du couvercle 10 de 1-9enveloppe.
Les roues en prise 11 et 22 font tourner le bras 37 autour de son arbre 0 fig. 8, de façon à faire osciller le groupe de moules suivant un rayon situé dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du bras.En même temps., ce mouvement de rotation du bras 37 fait rouler la roue dentée 43
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de l'extrémité du bras li en prise sur la roue relativement fixe /,2 de l'arbre fixe AO disposé à 1'intérieur du bras en faisant ainsi tourner 1' arbre tronqué 33 et par suite le groupe de moules autour d'un axe passant
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par son centre, dans le plan de rotation précité. 0 C1Jest=à=dire que le grou- pe de moules tourne simultanément autour.
d'axes perpendiculaires entre eux, pendant la période d-arrêt de 1'arbre central soit de sept minutes au cours de laquelle, du fait du mouvement de rotation composé du groupe de moules, la matière plastique des moules se dépose progressivement en cou- ches entrecroisées en s'écoulant par son propre poids, jusqu9à ce que la totalité de la matière plastique coulante ait pris la forme d'une balle R
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telle que représentée sur la fig.
po Lorsque cette opération de moulage
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et de durcissement préliminaire commence, les moules sont relativement froids, ou au moins à une température inférieure à la température de fusion ou de solidification de la matière plastiques et on fait alors arriver de la vapeur progressivement dans l'enveloppe 100 pour que la matière commence à durcir, et lorsque la pièce R a pris toute son épais- seur, la matière qui la constitue est fondue ou polymérisée en partie et présente une consistance molle analogue à celle d'un gel.
A cet effet, on peut faire arriver de la vapeur dans l'enveloppe 100 par les trous 93 du tuyau à vapeur 116, fig.7. Si le groupe de moules tourne à l'état froide c'est-à-dire sans que la vapeur arrive,pendant 2 minutes par ex- emple., une couche mince de résine fluide s'applique en premier lieu sur les portions découvertes de la surface des cavités de moulage, et lors- que le chauffage à vapeur agit pendant le reste des 7 minutes, la cha- leur fait durcir progressivement les couches qui se forment peu à peu 1'une sur 1-'autre.
A la fin de la période de durcissement préliminaire précitée, la minuterie électrique 57 fonctionne de façon à soulever d'abord le couvercle 103 de l'enveloppe à.vapeur 100, puis à interrompre le mouve- ment de rotation du bras'2,7 de support du groupe de moules 16 en posi- tion verticale dirigée en bas, ainsi qu'il a été dit, puis à faire tour- ner de nouveau l'arbre centrall 44 d'un quart de tour pour faire sortir le bras 37 de l'enveloppe 100 et le faire passer de la zone B dans la zone C, dans laquelle il s'arrête de nouveau du fait qu'un autre bras 37 de support d'un groupe de moules entrant dans la zone A vient en contact avec le bras 56 de l'interrupteur-limite 35.En venant de la zone B dans la zone C,
le bras 37 tourne autour de son axe du fait que la roue 60 est venue en prise avec la grande roue conique 61 et que le secteur 67 est remonté de fagon à revenir predre sa position dans la roue sous l'ac- tion du cylindre 69 actionné par la minuterie au commencement du mou- vement du moyeu, ainsi qu'il a été dit.
Ce mouvement de rotation du bras fait osciller le groupe de moules de sa position vers le bas, repré- sentée en pointillés sur la fig. 10, vers une position dirigée vers le haut, en continuant son mouvement de rotation circulaire ou en boucle dans le sens des aiguilles d'une montre., puis de haut en bas suivant un arc de cercle pour l'amener dans sa position d'arrêt dans un bac 96 ouvert en haute fig. 1 et 12, contenant de la paraffine fondue,,, de la glycérine chauffée ou un autre fluide chauffé. Pour chauffer la paraf- fine P, par exemple, et la faire fondre le bas 96 peut être équipé avec des résistances électriques et calorifugé,fig. 12, et comporter un ther- mostat approprié (non représenté) de fagon à maintenir constante la tem- pérature de la paraffine à plus ou moins deux degrés près environ.
Le mouvement de descente ainsi obtenu groupe de moules 16 dans le bac 96 a pour effet de plonger rapidement le groupe de moules dans la paraffine fondue P ou autre liquide chauffé à une température de vulcanisation rela- tivement élevée par rapport à la température de la vapeur dans l'enveloppe 100. Le groupe de moules 16 étant ainsi rapidement plongé dans le liquide chauffé P prend brusquement la même température que le liquide et est main- tenu à cette température pendant sept minutes environ, à titre d'exemple, pendant lesquelles les pièces préalablement durcies dans les moules fon- dent suffisamment, durcissent où se polymérisent complètement pour pouvoir être démoulées.
A la fin de la période de durcissement dans la zone C, la minu- terie 57 fait de nouveau tourner l'arbre central '' et le moyeu 38 d'un autre quart de tour de façon à amener le bras 37 de la zone C dans la zone D, et le mouvement de rotation du bras 37 résultant de l'engrènement des roues 60 et 61, fait sortir le groupe de moules 16 du bac 96'suivant un arc de cercle dans le sens des aiguilles d'une montre, fig. 12, en complétant ainsi un mouvement en boucle intérieur., comme l'indiquent les positions ima- ginaires successives de la fig. 13,et semblable au mouvement en boucle du groupe entrant dans la chambre à vapeur 100 et en sortanto Il est facile de voir en se reportant à la fig.
13 que ce mouvement en boucle du groupe
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de moules entrant dans les diverses zones et en sortante d'abord en arriè- re suivant un arc de cercle descendant à partir d'une position antérieure par rapport à l'avant de la machine., puis ascendant et en arrière suivant un arc de cercle complétant la bouche, non seulement a pour effet d'égout- ter les fluides des surfaces extérieures des moules des groupes 16, mais encore qu'il est très important en ce qu'il réduit 1?espace nécessaire aux ' diverses opérations d'immersion des moules-.
Il y a lieu de remarquer que lorsque le groupe de moules entre dans chaque zone B, C et D et en sort., ses mouvements en arc de cercle compensent le mouvement en avant du bras 37 avec l'arbre central 44 et le moyeu 38,
Lorsque le bras rotatif 37 vient ainsi en position d'arrêt dans la zone D, il oscille vers le bas pendantla première moitié de ce mouve- ment en boucle et vient s'arrêter en position dirigée vers le bas dans un bac de refroidissement 97 refroidi par exemple par circulation¯d'eau W, de façon à abaisser la température des moules et des pièces qu'ils contien- nent pour permettre à l'opérateur de les saisir,et à faire prendre aux moules une température voulue, inférieure à celle de la vapeur dans la chambre 100 de la zone B,
par exemple comprise entre la température am- biante et 65 C environ.
Lorsque le groupe de moules 16 est resté immobile dans le bac de refroidissement 97 pendant la durée fixée par la minuterie 57,l'ar- bre central 44 et le moyeu 38 tournent de nouveau de la manière décri- te de façon à achever l'arc de cercle ascendant de la boucle et à faire osciller le groupe de moules 16 vers sa position vers le haut de la fig.
2, dans laquelle le bras 37 s'arrête de nouveau pendant cette période.
Dans cette dernière position., le groupe de moules 16 est dans la position verticale décrite précédemment, dans laquelle les moules 20 peuvent être ouverts en enlevant l'écrou 30 de l'arbre 29, pour démouler les balles R finies., et reposer les portions de moules en les empilant et les serrant après les avoir remplies d'une quantité déterminée de matières plastique liquide. Le groupe 16 est ainsi prêt à accomplir un autre cycle complet en passant par les zones respectives B, C et D.
La machine convient particulièrement au moulage de pièces élas- tiques ou rigides en matière plastique non aqueuse., thermodurcissable, ou fusible., J'un type connu., qui arrive à 1-'état coulant librementpeut avoir la consistance et la viscosité d'une crème comestible épaisse., a tendance à froid à adhérer aux portions de surface des cavités du moule pendant que le moule tournes et subit un durcissement préliminaire lors- qu'on la chauffe dans le moule à température relativement peu élevée., en prenant une consistance molle analogue à celle d'un gel., mais qui lors- qu'on la chauffe à température relativement élevée., prend une consistan- ce tout à fait dure, suffisante pour permettre de démouler la pièce fi- nie.
Les matières platiques du type convenant à cet effet sont les rési- nes naturelles ou synthétiques en mélange avec des plastifiants si elles sont déjà polymérisées, en mélange avec un plastifiant s'il s'agit d'un monomère ou d'un mélange de monomères ou de polymères visqueux, en mé- lange avec un agent de durcissement s'il s'agit d'une résine synthétique durcissant sous l'action de la chaleur. Une matière qui donne de bons résultats à ce propos est une résine de polyvinyle dite "Geon Paste Re- sin 121' préparée par la Société "B.F.Goodyear Chemical Company" en sus- pension dans un plastifiant approprié tel que le phosphate de tricrésyle, le phtalate de butyle, etc. ou tout autre plastifiant des résines de poly- vinyle.
La résine de polyvinyle peut consister en chlorures acétate, acéto- chlorure de polyvinyle ou toute autre résine polymérisée. On peut aussi employer des polymères préparés d'avances des monomères seuls ou mixtes en mélange ou non avec des plastifiants auxquels on a ajouté un catalyseur de polymérisation et qui par chauffage transforment la masse en un gel de dureté variable suivant le degré auquel 1'opération de fusion ou de polymérisation a été poursuivie et suivant la proportion de plastifiant ajouté.
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Le procédé appliqué ne fait pas partie de l'invention9 mais la machine suivant l'invention peut servir à effectuer la mise en oeuvre d' un procédé consistant d'une manière générale à répartir à froid le mélan- ge de résines liquide dans le moules à gélifier
la résine sous l'action d' une quantité de chaleur modérée., à faire durcir la résine à haute tempé- rature,, et à refroidir ensuite les moules.
Pendant qu'un groupe de moules 16 donné est ainsi arrêté en po-
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sition dressée fixe dans la zone A9 fige 1 et 2fl on ouvre les moules 20 de ce groupe pour démouler les pièces creuses R antérieures finies et reposer immédiatement les moules en les serrant et les empilant avec une quantité déterminée de résine plastiqueg non aqueuseliquide, contenu dans les cavités de moulage des pièces. Pendant cette phase de l'opéra-
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tion les groupes de moules sont relativement froids à peu près à la température ambiante, puisqu'ils ont été antérieurement traités à cet effet par un fluide de refroidissement W dans la zone D.
A la fin de cette période de chargement des moules, le groupe de moules oscille suivant un arc de cercle en venant dans sa position dirigée vers le bas dans la zone B, représentée en pointillés sur la
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fig. 10 et aussitôt que le moyeu 8. s'est arrêtée le groupe de moules tourne en même temps. autour d'axes faisant un angle entre eux du fait que les roues 71 et 22-sont en prised'abord pendant une période de cour-
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te durée, d?environ deux minutes tandis que les moules restent relati- vement froids, puis pendant le reste de la période de sept minutes, tan- dis que les éléments à parois minces 25 et 26 de moulage des pièces des moules 20 sont chauffés par la vapeur libre dans la chambre 100.
La tem- pérature de cette vapeur peut être comprise entre environ 88 C et un peu
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plus de 100 C mais de préférence est très inférieure à 121 C.
A la fin de la période de moulage et de durcissement prélimi-
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naire dans la zone Bq le moyeu ,38 revient en avant et par suite le grou- pe de moules 16 monte suivant un arc de cercle, puis descend dans le bac z6 de paraffine fondue P, f.go 129 dans lequel le groupe de moules 16 reste plongé pendant la période précitée de sept minutes,, pendant laquelle le moyeu est arrêté. Il n9est pas nécessaire de faire tourner le grou- pe de moules pendant cette périodes car les pièces sont déjà complètement
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moulées.
L-immersion dans la paraffine fondue fait subir aux pièces R à 11, état de gel prémoul.ées9 contenues dans les moules du groupe 16s 1-'action d'une température relativement élevée et suffisante pour provoquer la fu- sion ou polymérisation complète de la matière résineuse choisie. Etant donné que cette période d'immersion est relativement courte et que la tem-
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pérature est sensiblement constante pendant 1'immersionp les pièces finies ne subissent pas une survulcanisation ne changent pas de couleur, ne se brûlent pas ni ne s9endommagent de toute autre manière sous l'effet d9une température excessive.
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A la fin de la période de fusion dans la zone CD le moyeu 38, tourne de nouveau d'un quart de tour et s'arrête de façon à faire arri- ver le groupe de moules 16 en question de nouveau en position renversée ou dirigée vers le bas dans le bac 97 de la zone D, et à le plonger dans l'eau de refroidissement W pour refroidir les moules 20 et les pièces R qu'ils contiennent, Les moules se refroidissent ainsi d9une manière ap- propriée pendant une autre période complète des opérations de moulage des pièces,,, de façon à les rendre plus faciles à manier et pouvoir en démou- ler les pièces R, puis lè moyeu 38 tourne de nouveau d'un quart de tour pour amener le groupe de moules en position dressée dans la zone A.
La machine ainsi construite et perfectionnée permet de fabri- quer des pièces creuses en matière plastique satisfaisant aux caracté-
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ristiques de llînvention. La machine est extrêmement économique à cause de l'économie de temps et dencom.brement qu'elle permet de réaliser. Il est possible par exemple de réaliser un cycle com- plet de traitement d'un groupe de moules 16 en trente minutes ou moins.
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L'invention ne doit pas être considérée comme limitée à la for- me de réalisation représentée et décrite, qui n'a été choisie qu'à titre d'exemple.
R E S U M Eo-
Appareil pour la fabrication d'articles creux en matière plasti- que thermo-durcissable, présentant les caractéristiques suivantes. appli- cables séparément ou en toutes combinaisons ,: 1 - Il comprend un moule en plusieurs parties pouvant contenir une quantité prédéterminée de matière plastiqueun transporteur pour déplacer ce moule suivant une trajectoire prédéterminée,, des moyens pour imprimer à ce moule une rotation complexe en vue de provoquer un écoule- ment de la matière plastique dans tous les sens à l'intérieur du moule et obtenir ainsi un article ayant subi un durcissement préliminaire et d'une épaisseur de paroi prédéterminée,
et des moyens de chauffage prévus dans la trajectoire du moule afin de soumettre ce dernier à une chaleur substantielle et compléter le durcissement de la matière de l'article.
2 - En même temps qu'on lui imprime une rotation complexe,, on soumet le moule à un chauffage à une température relativement faible des- tinée à lui conférer un durcissement préliminaire,, puis à un chauffage à température relativement élevée destiné à compléter ce durcissement.
3 - Le premier chauffage du moule est obtenu au moyen de vapeur tandis que-les moyens prévus pour le chauffage à température relativement élevée comprennent un bain de matière fondue telle que de la cire fondue.
4 - Le moule est monté sur le transporteur de façon à pouvoir être déplacé suivant des trajectoires entre-croisées, et ce transporteur est agencé de façon à déplacer le moule successivement à travers une série de zones comprenant une zone de chargement dans laquelle la matière plas- tique est fournie au moule,, une zone de durcissement préliminaire de 1' article et une zone secondaire de durcissement de l'article$ la-dite zo- ne de durcissement préliminaire comprenant des moyens pour imprimer au moule des mouvements entrecroisés et pour le soumettre simultanément à un chauffage à température relativement basse, tandis que la zone secon- daire de durcissement comprend des moyens pour soumettre le moule à un chauffage à une température sensiblement plus élevée.
5 - Il est également prévu une zone de refroidissement du moule qui comprend des moyens pour exposer ce moule à un agent de refroidisse- ment à une température sensiblement plus basse que le moyen de chauffage de la zone de durcissement préliminaire.
6 - La zone de durcissement préliminaire comporte une chambre de vapeur pour le premier chauffage du moule tandis que la zone secondaire de durcissement comprend un bain d'une matière fondue à température relati- vement élevée,. dans lequel le transporteur amène le moule.
7 - Le transporteur comporte au moins un élément monté à rotation sur ce transporteur pour s'étendre librement vers l'extérieur à partir de son axe de rotation,, un groupe de moules comprenant au moins un moule monté-sur l'extrémité libre de cet élément et agencé de façon à pouvoir être ouvert et fermé pour son chargement et son déchargement, et des moyens moteurs étant prévus pour actionner le transporteur en vue de déplacer le dit élément et le dit groupe de moules successivement à travers les zones de chargement.,, de durcissement préliminaire de l'article de durcissement final de l'article et de refroidissement du moule.
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