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DISPOSITIF ET PROCEDE DE MOULAGE GIRATOIRE D'ARTICLES .
CREUX EN MATIERE PLASTIQUE THERMODURCISSABLE ET NOUVEAUX
PRODUITS AINSI OBTENUS. ,
La présente invention se rapporte à des perteo- tionnements dans la fabrication d'articles creux à partir ,de résines thermoplastiques et a pour objet général la
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Prévision d'un moyen et d'un proo4dà améliorée griot auxquels 408 articleµ creux en mat ibr4é r4Iinlu.. th.rmopll.Uq"'.
peu- ' vent 4tre moulée en dépotant une quantité donnée de résine dent un moule et puis en déplaçant le moule par une comb1- ,, nainon réversible d'un mouvement suivant un arc et d'un mou-
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vement rotatif tout en chauffent le moule et en amenant la
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matière résineuse à former une couche fondue sur toutes les surfaces désirée@ du noulet L'invention peut 81r. utilisée
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d'une manière utile pour mouler des articles creux ouvert*
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ou torride dans zlimporte quelle gamme de configurations ou ' de poids et pour incorporer dans de tels articles des oompo- tant* compliqués prdtormée de manière telle que ces derniers deviennent des parties solidaire@ et homogènes de tel@ arti- cles.
La présente invention t'adapte particulièrement bien au moulage de réoipiente ouverte ou formée tel@ qsm dee reaux, de$ touries# des cylindre@ ou tdte, des tonneaux ou barrique, dào révitemente pour tonneaux, des ouveul des bottes et autres articles tubulairas ou cubiques de os type. v Un objet particulier de la présente invention est de prévoir un moyen et un proc4dé'sailiorde du type décrit
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-;dans lequel les article@ sont automatiquement fabriquée août forme finit en éliminant ainsi la nécessité d'avoir recours
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des opérations manuelles pour leur formation et en réduisant
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au minimum le prix de revient de leur fabrication.
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Un autre objet de l'invention est de prévoir ua- moyen et un procédé "'11r" du type décrit ci-dessu4 ayant une souplesse telle qu'ils puissent être aiedment utilité , "
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pour faire des articles ayant des configurations et des poids
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f;tria variée à partir de matières de départ différentes {t-¯ Selon des caractéristiques de la présente infon- ton@ un article creux est produit, en déposant une quantité
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mesurée de résine thermoplastique dans un moule oreux, Le moule peut être entièrement fermé,sauf un orifice servant d'ouverture, même si l'article à produire est un artiole ou- vert, par exemple un cylindre ou fût ouvert.
Le moule fermé est déplacé verticalement autour d'un pivot fixa tout en le faisant tourner en mime tempa autour d'un axe perpendiculaire à un tel pivot pour amener la matière plastique à se dépla- oer en spirale et pour appliquer un revêtement initial au corps dans le moule. Au moine dans une position inclinée, on fait tourner le moule d'abord dans une direction pendant une période donnée, puis dans la direction opposée pendant une période donnée pour obtenir une uniformité maxima de diatri- bution de la matière plastique sur au moine une extrémité du moule.
Lorsque le revêtement d'extrémité du moule est achevé, on fait revenir le moule à une position sensiblement hori- eontale tout en le faisant tourner de manière telle que la matière plastique soit à nouveau amenée à se déplacer en spirale à travers le corps du moule pour y appliquer un re- vêtement ultérieur.
Dans la position finale sensiblement ho- rizontale du moule, on fait tourner celui-ci dans une direc- tion pendant une période donnée et puis dans la direction opposée pendant une autre période donnée pour assurer ini- tialement l'application complète de toute la matière plasti. que restante au corps du moule et puis pour amener la matiè- re plastique appliquée à se transformer en un revêtement ho- mogène sur les parois du moule. Le moule cet alors refroidi et l'article achevé en est retiré.
Pour mieux comprendre l'invention, de même que non avantagea et ses autres objets, on se reportera à la description suivante en relation avec les dessina ci-joints
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dans lesquels : La figure 1 cet une rue en plan au @omet d'une
Installation à titre d'exemple de réalisation de l'invention, conçue pour fabriquer dans chaque cycle de fonctionnement trois grande cylindrée ou fats en polyéthylène du type employé pour transporter en vrac des produite chimiques liquidée et analogues
La figure 2 est une vue en élévation frontale des trois moulée du tambour et des moyens de support associés :
:
La figure 3 est une vue en élévation des parties représentées dans la figure 2 et vues à partir de la droite de cette dernière
La figure 4 est une vue en coupe verticale prise le long de la ligne 4-4 de la figure 1
La figure 5 est une vue en coupe prise le long de la ligne 5-5 de la figure 2
La figure 6 est une vue en élévation latérale d'un assemblage du moule montrant les moyens pour chauffer le moule
La figure 7 cet une vue d'extrémité lrontale du couvercle de moule représentant les moyen@ pour chauffer celui-01 ;
Les figures 8 et 9 sont des vues schématiques qui, en combinaison, montrent la manière selon laquelle le chauffage, le mouvement réversible suivant un arc et la ro- tation des moulée sont réalisés et contrôlée (dans la figure 9,. la ligne électrique venant de l'élément 136 et la ligne sui- vante mont connectées à une source en courant alternatif de
110 volte ;
les trois lignes suivante% sont connectées à une source en courant alternatif de 220 volts et les trois lignes
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situées à l'extrême droite sont connectées aux ventilateurs)
La figure 10 est une vue en ooupe verticale illustrant un procédé pour préformer les reborda du tambour en plastique
La figure 11 est une vue en coupe prise le long de la ligne 11-11 de la figure 2
La figure 12 cet une vue schématique indiquant la manière selon laquelle un moule est déplacé suivant un arc lorsqu'on fabrique un fût fermé
La figure 13 est une vue semblable à la figure
12 et Illustrent le mouvement du moule suivant un arc lors- qu'on fait un fût à extrémité ouverte et,
La figure 14 est une vuen élévation frontale indiquant la manière selon laquelle un grand nombre de fûts peuvent être montés dans la mine en pratique de la présente .invention.
Dans les dessins 10 et 11 désignent généralement deux colonnes de supporte ou montante espacés, disposés verti- oalement, qui sont montés sur des socles convenables, chacun d'entre eux étant entoura en position vertioale par une poutre horizontale 9 et une poutre inclinée 8. Les colonnes
10 et 11 sont pourvue. à leurs extrémités supérieures de pa- liers convenables 12 et 13, respectivement, pour soutenir un arbre horizontal 14 afin d'effectuer un mouvement réversible suivant un aro autour d'un axe fixe.
Le mouvement suivant un arc est transmis à l'arbre 14 par un bras 15 qui y est lié ou claveté et qui est connecté à son extrémité extérieure à la tige 16 animée d'un mouvement de va-et-vient et faisant partie d'un cylindre hydraulique 17. Le cylindre hydraulique est . monté à pivot à non extrémité Inférieure sur un montant 18 fixé à un des socles et il oscille autour de son axe de pivo- j
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tenant lorsque la tige 16 fait un mouvement de va-et-vient pour faire osciller le bras 15 et, par suite, l'arbre 14 au- tour de l'axe fixe longitudinal d'un tel arbre.
Les parties sont construites et agencées de manière telle que l'arbre 14 puisse être déplace de manière réversible suivant un arc sur n'importe quel angle désiré au-dessus et au-dessous de l'ho- rizontale pour une gamme totale de mouvement égale à la somme de télé angles. Ainai, dans la construction illustrée, l'arbre
14 fait un mouvement en arc de 60 au-dessus et au-dessous de l'horizontal pour un mouvement total d'environ 120 .
On four- nit un liquide hydraulique aux extrémités du cylindre 17 par deux tuyaux flexiblee 19 et 20 qui sont connectés à la valve de retenue 21 de construction connue et qui sont capables de fone- tionner pour maintenir la tige 16 et les parties déplacées dans les positions fera lesquelles allée ont été déplacées par la commande du oylindre hydraulique 17. La valve 21 est connec- tés à une source convenable d'alimentation hydraulique par les canalisations 22, le liquide hydraulique fourni étant con- trolé d'une manière expliquée en détail ultérieurement.
L'arbre 14 se compose de deux section* d'extré- mité 14', 14" qui eervent de tourillons pour soutenir de ma- nière rotative une unité de 'capot située au centre, désignée généralement dans les dessine par 25. L'unité 25 se compose d'une enveloppe 47 qui est disposée à angle droit par rapport à l'axe longitudinal des tourillons 14', 14", et qui est pourvue d'une plaque de couvercle au sommet 26. Comme on l'a indiqué plus clairement dans la figure 4 des dessina, l'enve- loppe 47 renferme un arbre creux de capot n'étendant longitu- dinalement 27 dont l'axe longitudinal coupe à angle droit l'axe longitudinal des tourillons 14', 14".
L'arbre 27 @et
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soutenu de manière à pouvoir tourner à son extrémité arrière par un palier convenable 31 Mute dans une bague de palier arrière 23 insérés dana l'extrémité arrière de l'enveloppe 47.
L'arbre 29 faisant projection en avant et appartenant à un moteur hydraulique 30 boulonna sur l'extrémité arrière de l'enveloppe 47 est connecta à l'extrémité arrière de l'arbre
27 par une clavette 24. Le moteur 30 eat .un moteur réversible auquel on fournit alternativement le liquide hydraulique dopuli Ion tuyaux 32-32 à travers les tuyaux 33 qui s'étendent à travera la section d'arbre 14', font un mouvement de va-et- vient avec cette section et sont connectéeà leurs extrémité* extérieures à des tuyaux 32 par des éléments découplage rota- tifs 34 (voir figure 2).
Les extrémités extérieures des tuyaux 33 s'étendant vers le haut. travers une ouverture dans la section d'arbre 14' et sont connectés au moteur par une valve double de libération ou valve de sécurité 35 (figure 3) 'oU- tenue par une console 36 montés sur l'enveloppe 47. La valve
35 est une valve automatique ayant n'importe quelle construo. tion connue capable d'empêcher la pression dans l'huile de former une pression de travail sensiblement au-dessus de la normale et de libérer une telle pression dans l'une ou l'autre direction selon le sono de rotation particulier du moteur.
La fonction principale de la valve 35 est d'amortir les forces d'inertie qui doivent être surmontées quand le moteur est inversé pour permettre des inversions rapides de rotation du moteur mana ohoo. Comme il est indique, l'inversion du moteur
30 est réalisés en inversant l'écoulement de l'huile dans le@ tuyaux 32 à partir de la source d'approvisionnement de manière telle que chacun des tuyaux alternativement fournies* et renvoie l'huile selon le none de rotation particulier du
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acteur. Le moyen destiné à une telle inversion d'écoulement sort décrit plus en détail ci-après.
Un tuyau 37 cet asso- cié aux tuyaux 32 de manière cemblablepour surveiller le re- tour de fuite à partir du moteur 30.
L'arbre de capot 27 est soutenu de manière à pouvoir tourner vers l'intérieur de son extrémité antérieure par un second palier 40 de construction convenable prévu dan une bague de palier frontale 38 montée dans l'extrémité avant de l'enveloppe 47. Les bagues de palier 23, 38 sont fixées à l'enveloppe 47 par des via de réglage 39. Un obturateur à l'épreuve de la poussière 66 et une bague d'obturateur , l'épreuve de la poussière 28 sont associés à la bague de pa- lier 38. La bague de palier 23 est également pourvue d'une bague d'obturateur à l'épreuve de la poussière 28.
Une bague de calage 48 est prévue pour charger au préalable les paliers Le moyou 41 d'une armature ayant trois bras radiaux 42 dispo- sés nous un angle de 120 cet fixé à l'extrémité antérieure de l'arbre 27.L'extrémité arrière d'un arbre stabilisateur 43 est insérée dans l'extrémité avant de l'arbre de capot 27 et fixée en alignement axial par rapport à l'arbre 27 et au moyeu 41 par un. via de réglage 44 qui est engagée par le moyeu 41, s'étend vers l'intérieur à travers ce dernier et l'arbre 27 et pénètre dans un évidement transversal de ver- rouillage prévu dans une telle extrémité arrière de l'arbre stabilisateur 43.
L'arbre stabilisateur 43 est en outre fixé à la surface frontale du moyeu 41 par une plaque à re- bord 45 qui est fixée à un tel arbre et boulonnée à la surfac- frontale du moyeu 41. Comme on l'expliquera plus en détail par la suite, l'arbre stabilisateur 43 ont utilisé pour fixer' les extrémités avant des moules 50 montée! sur les bras
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d'armature 42.
Les moule$ 50 sont des assemblages de moules composés ; chacun d'entre eux est formé d'une partie de corps et d'un couvercle fournissant une enceinte métallique relati- vement mince,
dont la surface intérieure polit est utilité comme matrice dans l'opération de moulage et dont la surface extérieure est enfermé@ étroitement dans un type de chemise chauffante à mailles ouvertes pour permettre la prévision de température de matrice à réponses rapides et uniformément distribuées durant les périodes de chauffage et de refroi- dissement d'un cycle complet de fonctionnement de la machine* La partie de corps 51 de chaque assemblage de moule composé a la forme du corps du cylindre ou fût en plastique à fabri- quer,
La partit de corps 51 doit avoir une masse pratique minima et être constituée par une matière ou par des matières ayant une capacité de chaleur spécifique faible et une con- ductibilité thermique élevée de manière telle que le moule puisse être aisément chauffé avec une quantité minima de chaleur et qu'il permette de donner des changements rapide* dans la température août forme d'une réponse rapide des moyens automatiques de contrôle de la température.
On a trouvé que ces qualités sont essentielles pour la coordination con- venable du temps de moulage, de la température et des souve- monte mécaniques de courte duréeCesobjets de la présente in- vention peuvent être satisfaits en fabriquant lea corps de moules en aluminium mince et en polissant hautement les sur- faces intérieures de leurs parois, Chaque corps moulé 51 pos- sède, fixé à sa paroi d'extrémité arriéra, une bessette 52 disposé* au contre qui repose sur une surface aplatie prévue sur la partie d'extrémité extérieure d'un brun d'armature 42.
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La bossette est pourvue d'un tourillon s'étendant vers l'ar- rière 53 dont l'axe longitudinal est commun à celui du corps de moule 51, qui s'étend à travers le bras 42 et est fixé à ce dernier, par exemple. par une vis de réglage 54, L'ex- trémité extérieure de chaque corps de moule 51 est pourvue d'un bord ou rebord annulaire agrandie qui sort de siège pour le rebord de la fermeture ou couvercle 58 du moule et qui est , entouré par une bande circulaire 57 pour fixer le couvercle
58 à ce corps. Comme l'installation décrite est construite pour fabriquer des cylindres ou tata formée, le couvercle 58 peut être également componé d'une feuille mince d'aluminium ayant une surface intérieure hautement polie.
Les surfaces intérieures des parties de bord associées du couvercle 58 et du corps de moule 51 ont une configuration telles qu'elles forment une jonction convenable entre le corps et la paroi du sommet du cylindre ou fût en plastique ainsi forai ,Deux moules en aluminium 55 montés sur le couvercle 58 comportent des rebords en plastique préformée à incorporer dans la pa- roi du sommet du cylindre ou fût en plastique formé pour four- nirdes crifices d'entrée et de sortit déplacés pour le liquide à placer dans le cylindre ou fût achevé.
Comme on l'a représenté dans la figure 2 des dessins, la bande 57 connectant le couvercle 58 au corps de moule 51 est pourvue de mécanismes de verrouillage convena- bles 59 pour fixer la bande afin de lui permettre de serrer le couvercle de moule en position convenable sur le corps de moule.En position adjacente à l'arbre stabilisateur 53, chaque bande 57 est pourvue d'une projection à orifices 60 , pour fixer les extrémités extérieures des moule... l'afbre stabilisateur de manière à empêcher le mouvement transversal
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de@ moulée sans limiter la dilatation du moule en longueur, par suite de la chaleur,au coure du fonctionnement de la machine.
On notera dans les figures 1 et 3 que l'arbre stabilisateur a une partie d'extrémité extérieure réduite 61 qui est prévue pour lui donner une surface lisse et sur la- quelle est monté un collier 62 pouvant glisser, pourvu a ses extrémités de deux rebords sspacés, disposés parallèle- ment 63, 63,adaptéepour recevoir entre eux les projections
60 sur les moulée. Les deux reborde sont suffisamment espa- cés pour permettre un déplacement sensible des projections
60 entre eux par suite des variations de longueur des corps du moule, de la dilatation et de la contraction de ces corps de moule lorsqu'ils sont soumis à la chaleur et au refroidis- sement dans le fonctionnement de la machine.
Lee rebords 63 ont chacun une série disposée annulairement d'ouvertures alignées et placées en position adjacente aux périphéries extérieures. Les rebords 63 ont un diamètre tel que certaines de ses ouvertures seront alignées avec les ouvertures dans les projections 60 prévues sur les moulée de plue grand diamètre que la machine est destinée à manipuler. Lorsque les moule* ont un diamètre plue petit, les ouvertures dans les rebords
63 sont utilisées pour fixer à de tels rebords des plaques en extension 64 dont la dimension dépend du diamètre démoulée plue petite et dont les ouvertures seront montées dans les ouvertures des projections 60 prévues sur ces moulée plus petite.
Que les reborda 63 soient de dimension correcte pour 1 les moules utilisés ou bien qu'ils soient pourvue d'exten- sione 64, des boulons relativement longs 65 sont Insérés à travers ces ouvertures des deux éléments qui sont montée dans les ouvertures des projection 60 pour accoupler les extrémités
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extérieures des mouleo 5C à l'ombre stabilisateur* les extré- mitée extérieures des moules 50 sont ainsi connectées de ma- nière flottante à l'arbre stabilisateur 43 de manière telle que ses variations en longueur puissent être prises en considéra- tion tandis que l'on empêche effectivement de tels moulée de eubir le mouvement transversal par rapport à un tel arbre.
Comme en l'a représenté plue clairement dans les figures 6 et 7 des dessinât la chemise ohauttante mailles ouvertes enfermant l'assemblage de moules se compose d'une pluralité de sections séparées 70 entourée@ directement côte à côte en position sur et autour de la surface exté- rieure du corps de moule 51 de manière à reoouvrir complè- tement le corps. Chacune des sections 70 est fixée intimement sur l'extérieur du corps de moule de manière à être en con- taot superficiel intime avec la matière en aluminium cons- tituant un tel corps. Chaque section 70 se compose d'un fil oonduoteur électrique continu reoouvert de tissu 71, dispo- sé de manière à former des sinuosités sur toute la longueur , de la section, comme on l'a indiqué dans les dessins.
Les lon- gueurs sinueuses du fil 71 sont liées en formant des espaces convenables par des cordée de liaison 72 n'étendant longitudi- nalement. Le fil 71 et les corde. 72 ainsi entrelacée four- nissent une structure de tissu à mailles ouvertes dans laquel- le les longueur@ sinueuses du fil sont uniformément dietri- buées sur toute la surface, les sections 70 sont connectées chacune par deux fils de connexion 73 à deux barresomnibus 74.
74 disposées en parallèle, extérieurement par rapport au corps de moule 51 et longitudinalement par rapport à oe dernier.
Les barres omnibus 74, 74 sont montées sur des blocs isolants espacée 75 qui sont à leur tour fixée par des vis au oorpe de moule. Les barres omnibus 74, 74 sont également connectées
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par des fil* de plomb 76 à une douille convenable prévue sur
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le corps de moule 51 dans' laquelle est insérée une prise ilootrique 77 connecta par le fila de plomb 78 aux sections 79 de la chemise ohauffanta à mailles ouvertes montée direc- tement et recouvrant la surface, extérieure. frontale du couvercle 58.
Les barres omnibus 74 sont, en outre, con-
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neaties par des fil de plomb 80 à une section 81 de la eh#- aise chauffent@ à mailles ouvertes recouvrant la surface ex- térieure de la paroi arrière ou paroi du fond du corps de
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moule et par les fils de plomb 62 aux cartouches obauffsntes 83 encastrée@ dans la bossette 52 connectée à la paroi ar- rière du corps de moule 51.
Le courant électrique est fourni aux barre. omnibus 74 par les fila de plomb 85 connectée à une prise
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électrique 86 qui est connectés de manière dittehable à une priât 86 prévue sur une. botte de puissance de sortie 87 *on-
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té* sur les bras associée soutenant le moule 42.
La prise 9tri sur les bras 42 est oonnootëe par des fils conducteurs éloc. trique à une pluralité de bornes d'alimentation en puissan- ce 89 disposées en cercle et à une certaine distance les unes des autres autour de l'arbre de capot 27 ot électrique-
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cent oonneotées à des bagues glissante@ 90 faisant partie de l'ensemble de bagues glissantes annulaires 91 entourant un tel arbre. Les bague.
90 sont connectées par les balaie 92 et
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les conducteurs d'alimentation dlootrique 93 (voir figure 9) à une source convenable de courante
Comme on l'a indiqué dans les figures 4,8 et 9 des détint, l'ensemble de bagues glissantes 91 est également
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pourvu d'une pluralité de bagues 95 servant de thormocouples et qui sont connectées par des balaie 96 et des fils de
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thormooouple 97 à un contrôleur ou enregistreur électrique de températures 98 qui indique, enregistre et contrôlent à un contrôleur ou indioateur 99 pour contrôler le courent fourni aux chemise@ chauffantes 70. 79 et 81 et auxréchauffeure 83 sur le% moulée 50.
Les bagues glissante@ 95 sont aooooidee à une pluralité de borné@ de theraoooupl,. 100 disposées en cercle et avec un certain espacement autour de l'arbre 27 et connectées par des fila conducteurs électriques 101 aux riches
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de thwïneecupl<o 102 montée dans les bottes d'alimentation en puissance 87 fixée aux brai soutenant le moule 42.
Comme il est indiqué dans les figura 6 et 7, on
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emploie avec chaque moule 50 au moine trois thermocouples 103 oonneetëa par des cordes ou liaisons flexibles 104 aux fiches 102. Un de cou thormooouples est fixé au corps de moule 51 un second thermocouple @et oonnecté à la paroi arrière ou paroi de fond du corps de moule et le troisième thermocouple est
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fixé au couvercle 58 du moule.
D'autres thormocouples peuvent âtre auesi connectés à la fiche 102 associée à chaque moule et fixée aux autres parties du corps de moule et du couvercle@ Comme on l'a indiqué ci-doseu4q la ohaleur mesurée par les thermocouples est utilisée pour oontr8ler la puissance fournis ' atacmouleapour 1* chauffage soit par l'indicateur 99, aoit par l'enregistreur 98 selon l'unité qui ettectue le oontrdle du- rant la partie spéciale du cycle dans laquelle un tel "contrôle doit être exerce.
Comme on l'a indiqué dans la figure 9 dee destine$ les prises de l'unit' de réchauffeur 86 associées aux moule$ 50 sont connectées à la source de puissance par un démarreur magnétique 107 qui est sous le contrôle des dispositifs d'indi- cation et d'enregistrement 98 et 99, respectivement, et qui,
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lorsque la machine fonctionne, permet normalement le passage du courant électrique d'une telle source aux unités de ré- chauffeurs.
Cependant, lorsque la chaleur détectée par les thermocouples s'élève au-dessus de la température donnée pour laquelle l'indicateur 99 ou l'enregistreur 98 a été
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, régulé, le dispositif qui effectue le oontr<Sle à et moment Mènera le démarreur 107 à fonctionner pour interrompre le
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passage du oourant vera les unités du réchauffeur et eapeohe- ra un tel passage de courant tant que la température de@ ou- leo sera au-dessus d'une telle température donnée.Quand
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la température deo moules tombera en-dessoue de la température donnée contrdldt à oe moment.
le démarreur 107 fonotionnora pour donner à nouveau du oourant aux unités de rdehauffeurs, Comme on l'a indiqué dans la figure 1 de@ dee- a1n.,ona associé auxmoule 50 une pluralité de ventilateurs pour refroidir ces moule. par l'air 4 la fin du cycle de fonctionnement de la machine. les ventilateurs oerefroidiaoe- ment comprennent doux grande ventilateurs 110 montée sur les portée 111 d'une grille en fil 112 qui entoure complètement la machine* On notera que les ventilateurs 110 sont directe- ment opposée aux extrémités avant de* moule, 50 obstruées par
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le couvercle et sont aaaes grande pour fournir un 4ooulemn' d'air contre lea couvercloo 58 des trois mouleo,
ainsi qu'au- dessus et entre les corps de mouleu5l de manière telle que le@ surfaces totales longitudinales extérieures de *et der- nitre noient refroidies par les courante d'air. On a monté sur les coins avant do la grille 112, sous un certain angle par rapport aux mouleo 50, deux ventilateurs 113 qui ont une di-
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mension sensiblement plue grande que les ventilateurs 110.
Les courante d'air s'écoulant des ventilateurs' 113 disposée aux coins pansent sur les cotée des moule* 50 en convergeant
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et l'intersection de télé courant avec l'éoojlement d'air dirigé par les ventilateurs 110 crée à l'arrière des mouleu un tourbillon qui soutire l'air froid montant du fond de l'enceinte pour refroidir les parois du fond ou parois ar-
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rière@ des moulée. On a trouvé que les courante d'air prove- nant des ventilateur , placée coma.'11 . été indiqué précé- daniaent par rapport aux moules@ et les courante d'air induit. créés par le ventilateur foraaient des courante d'air donti nde à refroidir efficacement les moules dans une période de tempe relativement courte.
Les portes 111 sont pourvues de commutateurs de. contrôle 115 qui mettent en marche la machine tandis que de telles portes sont formées et qui fonctionnent pour rendre la maohine Immédiatement inopérante si une des portes doit être ouverte par Inadvertance avant que la maohine n'ait achevé son cycle de fonctionnement,
Le fonctionnement de l'indicateur 99, de l'en-
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1 registreur 98 et des ventilateur. 110 et 113, de même que la direction de rotation ,l'angle de disposition et le chauffage des moules 50, mont nous contrôle d'une pluralité d'horloges de mesure de temps prévues sur le panneau de contrôle de la
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machine.
En se référant à la figure 9 des dessins, on notera que toutes les horloges sont électriquement connectées pour fonctionner nuoeoisoivement de manière telle que chaque horlo- ge marche pendant une période donnée et, lorsqu'elle a achevé sa période de fonctionnement, une autre horloge est excitée pour contrôler les opérations à réaliser au oouro d'une pé- riode suivante du cycle de la machine )la demi lire horloge
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dans la adrie 'à la fin de en période de fonctionnement déoexcite le circuit de contrôle et amené toutes lue horloges à revenir à leur réglage original.
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Comme on l'a indiqua dans la figure 9 dee dee- sins, le fonctionnement succeseif des horloges commence en pressant un bouton de départ 120 sur le panneau de contrôle.
Le fonctionnement du bouton de départ 120 fait démarrer l'hor- loge 121 qui est connectée au démarreur magnétique 107 et fait fonctionner celui-ci pour fournir de la puissance aux unités de réchauffeurs des moules. L'enregistreur de teapé- rature 98 est à ce moment compris dans oe circuit pour con- tr8ler la température à laquelle les moule. 50 s'élèvent.
L'horloge 121 commande aussi une valve de adénoïde 122 pour amener un écoulement d'huile , travers la canalisation 20 du cylindre hydraulique 17 pour élever la tige 16 et le bras
15 et faire tourner l'arbre 14 afin de déplacer les moule*
50 vers le bas depuie leur position de départ normale horizon- tale.
L'horloge 121 commande aussi la valve de solénoide 123 pour amener un écoulement d'huile à travers un des tuyaux d'alimentation 32, 33 vers le moteur hydraulique 30 de manière à amener ce dernier à faire tourner l'arbre 27 et, en con- séquence, les moules 50 autour de l'axe longitudinal de l'ar- bre 27 dans le sens des aiguilles d'une montre lorsque les moules sont déplacés dans leur position vers le base
La valeur du mouvement vers le bas des moule*
50 est contrôlée par un commutateur de limitation 124 monté sur la colonne de support 10 en position adjacente à l'extré- mité extérieure de l'arbre à tourillons 14'.
Comme il est indiqué dans les figures 2 et 5 des dessins, le commutateur 124 de limitation est un des trois commutateurs de limitation montée sur une plaque annulaire 127 entourant la partie d'ex- trémiti extérieure de l'arbre à tourillons 14' et montés sur l'extrémité supérieure de la colonne 10 1 les deux autres
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commutateurs sont désignés par 125 et 126. Les commutateur* de limitation 124, 125 et 126 sont de* microcommutateurs de construction connue et août disposée radialement en étant espacés sur la moitié arrière d'une plaque annulaire 127 de manière à être engagea par une tige de commande 128 montée à l'extrémité de l'arbre à tourillons 14' dans les mouvementé oscillatoires de l'arbre 14.
On notera qu'au départ d'un cycle de machine, les moules 50 étant disposée en position horizontale, la tige 128 s'étendra horizontalement vers l'ar- rière et sera directement opposée au commutateur de limita- tion 126 disposé horizontalement. Le commutateur 124 est placé sur la plaque 127 Boue le commutateur 126 et définit la limite inférieure de la gamme de mouvements des moulée 50, tandis que le commutateur 125 est placé sur le commutateur 126 et définit la limite supérieure de la gamme de mouvements des moules 50.
En réglant lee positions des commutateurs 124 et
125 sur la plaque 127 par rapport au commutateur 126, la gamme de mouvements suivant un arc des moulée 50 peut être modifiée*
Les commutateurs de limitation sont normalement fermée et sont ouverte par la tige 128 pour arrêter le mouvement des moules suivant un arc, Lorsque le commutateur 126 sera ouvert par la tige 128 au commencement d'un cycle (voir la figure 5 et la position horizontale du moule représentée dans la figure 12), le circuit est pourvu d'un relaie de maintien 129 disposé d'une manière telle que,lorsqu'on appuie sur le commutateur de départ 120,
le circuit fonctionne pour permettre aux moulea d'être déplacés vers le bas à partir de leur position de dé- ' part par l'horloge 121 (voir figure 12 dans laquelle les flè- ches en pointillé* indiquent le mouvement des moulée 50).
Lorsque l'horloge 121 s'arrête, l'horloge 130
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devient excitée et fait fonctionner la valve de solénoide 123 pour inverser l'écoulement de l'huile dans les tuyaux 33 vers le moteur 30 sans changer l'état du fluide hydraulique dans le oylindre hydraulique 17 ; il 'en résulte que les oy- lindres ou fûts reeteront en position abaissée, main que leur direction de rotation aéra modifiée en passant du sens des aiguilles d'une montre au sens inverse des aiguilles d'une montre.
A la fin de la période de fonctionnement de l'horloge 130, l'horloge 131 devient excitée pour commander les solénoides 122 et 123. La commande du solénoide 123 inverse à nouveau l'écoulement de l'huile vers le moteur 30 pour ame- ner les moules à tourner dans le sono des aiguilles d'une montre.
En même temps, la commande du solénoide 122 amènera un écoulement d'huile par le tuyau 19 vers le cylindre hy- draulique pour amener la tige de cylindre 16 et le bras 15 à être déplacée vers le bas afin de lever les moulée vers le haut autour de l'axe de l'arbre 14 ;
cet écoulement continuera jusqu'à ce que les moulée 50 atteignent leur position supérieure (voir figure 12) et, à ce point, le commutateur de limitation 125 aéra ouvert par la tige 128 pour arrêter un tel mouvement*
L'horloge 132 est excitée après que le temps donné eoit écoulé sur l'horloge 131 et elle excite la valve de sclénoide 123 pour modifier l'écoulement de l'huile vers le moteur 30 de manière à changer la direction de rotation des Boules vers le sens inverse des aiguilles d'une montre.
Lorsque l'horloge 132 s'arrête lors de la pério- de de rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une mon- tre des moules 50 en position élevée, l'horloge 133 devient
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excitée pour commander les valves de solénoïde 122 et 123 afin d'inverser le moteur de la machine de manière telle que les moulée 50 tournent dans le éons des aiguilles d'une son., tre et pour amener l'écoulement de l'huile vers le cylindre hydraulique 17 de manière telle que les moulée 50 soient dé- placée vers la position horizontale ou ils eont arrêtés par la commande du commutateur de limitation 126 par la tige 128.
A la fin du temps donné alloué à l'horloge 133, l'horloge 134 entre en fonctionnement pour commander à la valve de solénoide 123 d'inverser la direction de rotation du moteur 30 et, par cuite, des moules 50 vers une rotation dans le cens inverse des aiguilles d'une montre pendant que ces derniers sont en position horizontale.
L'horloge 134 fonctionne également par un relate 136 pour modifier le contrôle de température depuis le con- trôleur enregistreur 98 vers le contrôleur indicateur 99. On peut noter à ce moment que la période totale pendant laquelle les horloges 121, 130, 131, 132 et 133 sont en fonctionnement et où la température est contrôlée par l'enregistreur 98 peut être appelée la "période de dépôt" , c'est-à-dire la période pendant laquelle la matière plastique est déposé@ uniformément sur les surfaces intérieures des moules 50.
La période sui- vante commencée en amenant l'indicateur 99 à contrôler la tem- pérature peut être appelée la période "d'imprégnation par la chaleur" oar, pendant cette période, la matière plastique dé- ponde sur les surfaces Intérieures de chaque moule est soumise ,.une température de moule sensiblement plue élevée pour ame- ner une fusion complète d'une telle matière en un produit homogène Après que le tempe alloué à la période d'impré-
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Patios par la ehalaur se ,0it'.o.,ou14,
l'horloge 135 est excitée pour faire fonctionner la valve de solinotde 123 afin d'inverser la direction de rotation du moteur 30 et de* moules 50 dans le sens des aiguilles d'une montre et pour interrompre le courant de chauffage en arrêtant ainsi tout autre chauffage des moules par le@ unités de chauffer, En même temps, l'horloge 135 excite un relais 137 dans la figure 9 placé à l'intérieur du panneau des chronométreurs pour mettre en circuit les ventilateurs* Apres que le temps de chronométrage de l'horloge 135 se soit écoule,
le circuit de
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contrôle est d'"zo1t' en Interrompant toute arrivée de puis- eance vers la machine et toutes les horloges reviennent à leur réglage original.
Le panneau de contrôle est pourvu d'un commuta- teur d'arrêt 136 qui, lorsqu'il est excité à n'importe quel moment durant le cycle de fonctionnement de la machine, dé- eexoitera le panneau de temps, arrêtant la maohine et faisant
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revenir toutes les horlogee à leur position de départ origi- nale. Un commutateur manuel 138 est également prévu pour
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élever et abaisser lee cylindres ou fdts au moment ou les oommutateura de limitation (de sécurité) 124, 125 et 126 et les portes 111' aont termées.
En pou séant l'élément de commuta- tour 138' du commutateur 138, les cylindres peuvent être dé- placéesuivant un arc vers le bas et en poussant l'élément
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de commutateur 138*9 les cylindre* sont déplacé suivant un aro vers le haut.
Avant de oomaenoer le cycle d'opérations de la
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. machine, indique ci-desoues l'opérateur prend les trois cou- 4y reroles de moules 58 et plaça ohaoun d'entfw eux sur une table pourvue de deux assemblages'de réchauffeurs à rebord du type
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indiqué dans la figure 10 der,.dessina pour rùalioer les re. borde de sortie en plastique des cylindres ou fut* à former'
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dans les moule@ 50.
Cornât on l'a antérieurement indiqua, le
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couvercle 58 de chaque'noule 50 est pourvu de deux mouler 55 '.' (figura 2) pour la pré-fQrMStiOn de tala rebords et ce* aou- 'les 55 restent un position sur le oouvirole durant tout le cycle de fonctionnement' de la machina, A la fin d'un tel cycle de fonctionnement et lorsque le tambour ach4vi ont reti. ré du moult 50, le moule de rebord 55 peut 4tre désassemblé
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pour désengager de'@ parties de moule le sommet du cylindre* Antérieurement au démarrage d'un nouveau cycle et avant que
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le couvercle de moule 50 ne toit placé sur la table 140, les moules de rebord sont r4assemblée pour permettre la formation de@ reborde du cylindre ou du fut.
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Comme il est indiqué dans la figure 10 des de*-
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Bina, chaque moule de rebor.4 ont essentiellement composé
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d'une pièce annulaire 141 placée dans une bague annulaire
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faisant projection vers l'extérieur 142, fixée oonetamment au couvercle de moule 58, par exemple par montage & la presse@ ,.'la pièce 141 est pourvue à et surface supdrieure extérieure j d'un filet 143 qui,forme-un filet intérieur aur le rebord du cylindre en plastique. 144*. L'extrémité extérieure de la pièce 141 est pourvue d'un rebord annulaire extérieur 145 sur la-
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quel est disposée une bague annulaire de moule 146 pourvue à sa surface Intérieure* d'un filet 147 pour former un filet
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extérieur sur la rebord-du cylindre un plastique 144.
La : aurfaoe extérieure de la bague da moule ,146 elongage 4a glia- isant dans la surface intérieure de la bagua 142 pour fournir un montage gliasant d'une telle bague 146 dans lui bague 142*\;: Leu bagues 141 et 142 sont fixées lt bague 142 par un dorou
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annulaire 148 qui est connecté par fileter a un filet de via extérieur prévu sur la bague 142.
Lorsqu'elles sont ainsi assemblées, les baguée 141 et 146 définissent un* cavité de moule annulaire se conformant à la configuration du rebord de sortie en plastique 144 et ayant des fileta définissant des évidements dans ses parois latérales se conformant aux parties filetées désirées à prévoir sur les parois latérales intérieure et extérieure d'un tel rebord 144.
Il apparat' clai- rement que les parties de moule de rebord peuvent être déga-
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gées d'un rebord forée ]44endévieeant 8Uoo'1I1vement un éorou 1489 une bague 141, et une bague de moule 146 1 apr'. quoi, le couvercle 58 avec la bague 142 peuvent être aisément sou- levés- du sommet du cylindre 150 formé dans le moule 50 et auquel le rebord 144 a été boudé dans un oyole d'opérations
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de la machine de manière à former une partie solidaire de oelui-oi (voir figure il). comme on l'a préalablement indiqué, les parties
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des deux moules de rebord 55 sur ohaque couvercle 5a sont a4m semblées à nouveau sur ce dernier antérieurement au placement du couvercle sur une table chauffante équipée de deux des assez
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blaguer de réchauffeurs indiquée dans la figure 10.
Chaque as- ,8m'olasl se compose d'un disque lourd en acier 151 ayant a sa partie supérieure un évidement 152 pour recevoir un moule de rebord assemblé 55, la profondeur d'un tel évidement étant inférieure à la largeur du.moula de rebord 55 de manière telle
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. que le couverait 08 soit toptod de la surface supérieure du disque 151,comte on lés indiqué. Le disque en acier 151 aat ,"<# placé sur un plateau en amiante fixé par exemple par des bot- long 156 . un. oonsole de support 157' le disque 151 est éga- lement enfermé par une section annulaire 159 de canalisation
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en amiante formant isolation.
Un reohauffeur électrique du type annulaire standard 161 cet placé dans une section en
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amiante 159 et entoure la partie supérieure du disque 151 '#'##* pour réchauffer la partie supérieure du disque et le moule de rebord 55 placé dans 1'avidement 152 du disque 151. Deux types standard de cartouches chauffantes électrique$ 162 con-
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trdl6ee par un type connu de thermostat tubulaire 163 ront ;e' encastrées à la base du disque 151 sous l'évidement 152.
On pourra ainsi voir que les parties citées précédemment four-
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nienont un dispositif chauffant capable de réchauffer le moule.de rebord 55 avec une chaleur constante, oontralln et sensiblement uniforme, Due l'opération de moulage réalisée
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.pendant que le moule de rebord est placé dans .un tel dispo- aitit de chauffage, les particules de matière plastique soil.
de, par exemple de la poudre de polyithylbne, sont comprimées dans l'extrémité intérieure ouverte de la oavité annulaire de moule formée par la bague 141 et la bague de moulage 146 et sont en oontaot intime avec les surfaces intérieures de- telles bagues* Lorsque les particules se ramollissent et se fondent ensemble, on ajoute davantage de la matière jusqu'à- ce que le moule soit complètement rempli et le moule plein est soumis à un traitement thermique.
Durant la formation
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d'un rebord 144 dans ohaoun des moules de rebord 55 du oou- . vérole de moule 56, l'ouverture 0lntra11 d'un des moules dl.1, rebord 55 est complètement fermée par une obturation, par ' exemple un manchon ou bouchon 153 de forme sensiblement biais- phdrique représenté/ dans la figure 10, pénétrant dans 1 '.x- . trimiti intérieure d'une telle ouverture oentrale. L'ouvertu- re centrale de l'autre moule de rebord 55 est fermée par un , manchon 154 construit pour fournir un orifice d'air pour le
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moule fermé 50 durant les opérations par cycle de la machine, sans perte de matière plastique déposée dans le moule pour former un cylindre ou fût en plastique.
Comme on l'a repré- senté1 dans la figure 11 des dessins, l'orifice de manchon 154 a un élément creux tronoonique ayant une extrémité inté- rieure réduite fermée et une extraite extérieure agrandie ouverte qui est insérée dans l'extrémité intérieur* de l'ou- verture centrale du moule 55 prévu avecun tel élément. Un orifice 155 est adjacent à l'extrémité fermée intérieure de l'élément 14 et s'étend à travers sa paroi latérale en mettant en communication avec l'atmosphère l'intérieur du moule pour cylindre ou fût 50.
Par suite de la position de l'orifice 155, il y a peu de probabilité que la poudre rési- noue@ dans le moule ne sorte par le manchon 154 durant les mouvements de rotation et d'oscillation du moule.
Lorsque les rebords en plastique 144 ont été formée dans les coules de rebord 55 de* couvercle@ 58 et que - le manchon formé 153 et le manchon à orifice 154 ont été assen- blés en position sur les moules 55 de chaque couverlos, les trois couvercle@ sont prêts à être assemblée sur les corps de moule 11.
Cependant, avant de réaliser ceci, les charges
160 de matière plastique pour former les cylindre sont dé- posées dans les moules 50 La matière plastique pouvant être moulée, employée dans la fabrication d'articles selon des caractéristiques de la présente invention, doit avoir un carae- tare fluide et doit pouvoir être transformés en une forme solidifiée par application de chaleur durant le cycle de mou- lage.
La fluidité de la matière doit être telle qu'elle puises ' (durant les mouvementé giratoires des moule* 50) tire unifor- miment distribuée en une pluralité de stratifications bi-
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directionnelles qui sont en recouvrement sous forme oirou- laire et en spirale pour produire une paroi d'épaisseur uni- forme.
Une matière pouvant être moulée ,ayant la fluidité désirée, peut être sous forme d'une poudre d'une matière thermoplastique convenable ou bien peut être composée d'une poudre uniformément dispersée dans n'importe quel véhicule convenable que l'on peut faire évaporer par application de chaleur pour permettre à la résine d'être transformée en forme solide désirée sur les surfaces du moule.
Ainsi, le véhicule peut être constitué par un plastifiant ou un solvant convenable,ou peut être constitué par une matière qui ne réagit pas du tout avec la résine, par exemple un liquide convenable capable de former aveo la résine une boue ayant les caractéristique@ de fluidité désirées, Se préférence, si la matière pouvant être moulée est soue forme de poudre, non particule@ devront être généralement sphériques afin de par- mettre à la poudre de n'écouler plus facilement, On a trouvé qu'une poudre qui passe dans un tamis dont l'ouverture de mailles est comprise entre 0,500 et 0,
420 millimètre est très .-convenable pour la production de cylindres ou de rat, dans l'exemple de réalisation illustré dans les dessins* la ma- tiers thermoplastique utilisée dans la présente invention peut être n'importe quelle matière convenable ayant les ca- ractèristiques désirées qui lui permettent d'être utilisée/.,
avec satisfaction dans les moules giratoires de la présents ' invention* Des résultats satisfaisante ont été obtenue avec des résines de polyéthylène finement divisées avec ou sans /additif, par exemple le produit oonnu .sous le non d'Alathen 20, fabriqué par la Société dite : E.I. DUPONT DE HEMOURS à CO.
Dans la fabrication de cylindre ou de fûts du
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type indiqué précédemment, on préfère Utiliser une poudre de polyéthylène ayant le type indiqué et una gamme de dimension de particules telles qu'elle passerent à travers un tamis dont l'ouverture des maillée est de 0,500 millimètre, 10 % appre- ximativement pouvant être retenues par un tamis dont l'ou- verture de mailles *et de 0,177 millimètre, Dans une telle poudre, une partie substantielle sera composée de particules de l'ordre du micron afin de créer une atmosphère de poussière dans 1 moules au début du cycle.
La dimension de la charge de poudre déposés dans chaque corps de moule dépendra de la construction et de l'épaisseur des parois du cylindre à fa- briquer et devra être telle que, lorsque les épaisseurs de paroi désirées du produit auront été formées au cours du fonc- tionnement de la machine. une telle poudra aura été complète.
ment utilisés, Après que les chargea de poudre 160 aient été déposées dans les corps de moule 51, les couvercles 58 avec leurs reborda en plastique préformée 144 sont assemblés sur de tels corps 1 les portes 111 de la grille 112 entourant la machine sont formées ot le bouton de départ 120 est commandé pour exciter l'horloge 121 et ainsi faire démarrer le cycle d'opération de la machine,
Comme on l'a indique, la formation des cylindres ont réalisée par l'emploi d'un double cycle thermique composé d'une période.initiale de dépôt à des intervalles de temps établie au préalable, automatiquement contrôlée, déterminée par les horloges 121, 130, 131,
132 et 133 et durant lesquels domine une température relativement faible sous contrôle de l'enregistreur 98 pour chauffer les moulée et la matière pouvant être moulée qui y est contenue ,et pour déposer uni- formément une telle matière sur les surfaces Intérieures des
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moules chauffés. Au début de cette période de dépôt, les moules 50 sont disposée sensiblement horisontalement par rapport au corps 52, sonsiblement à la température ambiante, et lee couvercle@ 58 sont à une température sensiblement plus élevée par suite de la préformation des reborde en plas- tique 144.
Lorsque le@ moules commencent leur mouvement de ' rotation dans le .en. des aiguilles d'une montre, les charges de poudre forment une atmosphère de poussière dans les moules
50 durant la période de température initiale et avant que la température ne ae soit élevée jusqu'à faire fondre la matière.
lorsque les particules plus lourdes des charges glissant sur les surfaces lianes en aluminium des corps de moule 51, on orée sur de telles parois une charge statique qui attire la pous- vibre de manière telle qu'initialement les parois sont revê- tues de particules de poussière de polyéthylène Ce* partiou- les fondent rapidement lorsque la chaleur appliquée commence à former une surface adhérente qui rassemble et maintient les particules lourdes sur les parois jusqu'à ce qu'elles se ramollissent sous l'influence de la chaleur. Cet état existera durant tout le mouvement des moules vers le bas à partir de leur position horizontale.
Durant ce mouvement vers le bas de@ moulée, la ohaleur appliquée s'élève rapidement. On a trouvé qu'avec la construction de moule indiquée, il est pos- sible d'élever la température du moule jusqu'à 149 C. en mine de deux minutes depuis la température ambiante, En con- séquence, on permet au moule d'atteindre sa température maxima avant la fin de ses mouvements de rotation dans la position inclinée vers le bas.
Lorsque les moules 50 atteignent la fin de leur mouvement vers le bas, ils oontinuent leur mouvement de
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rotation dans le sens des aiguilles d'un* montre à environ
6 - 15 tours par minuté pendant environ 90 secondes, Ion la matière plastique,
l'épaisseur de la paroi à former et d'autres facteur@$ pour revêtir le couvercle 58 du moule@
Les moule@ sont alors mis en rotation pendant 40 secondes supplémentaires dans le @on@ inverse des aiguilles d'une mon.. tre pour éliminer toua les troua ou toutes les Inégalité en surface et pour obtenir une plus'grande uniformité de dis- tribution de la matière@ Le revêtement 150 ainsi appliqué se soude aux extrémités intérieures des borde préformée 144 portât par le couvercle 58 de manière telle que les bords forment une partie solidaire d'un tel recouvrement de
couver- cle 150.
Lorsque les moules 50 sont levée depuis leur position la plus inférieure jusqu'à une position élevée fin .- de revêtir les extrémités du tond ou extrémités arrière de leur oorps 51t leur rotation est inversés de manière telle qu'ils tournent dans le sono des aiguilles d'une montre en appliquant ainsi un revêtement en spirale de poudre plastique sur les parois latérales de tels corps.
Lorsqu'ils atteignent ' leur position complètement élevée$ les boules continuent à tourner dans la mine direction pendant 40 secondes supplémen- taires, ce qui représente une période sensiblement plus court* que les 90 secondes Initiales employées dans la position vers le bas, ceci étant dd au fait que les moules sont maintenant chauffât complètement Pour achever le revêtement du fond de chaque moule, la rotation des moule@ est à nouveau Inversée ' et on les fait tourner dans le sens Inverse des aiguilles d'une ' montre pendant 40 secondes supplémentaires.
A la fin de la période de bref arrêt de
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mouvement des moules en position vers le haut, leur mouvement
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:de rotation est Inversé pour aleffectuer dans le sono des aiguillée d'une montre et ils août déplacés vers le bas pros- que à la position horizontale alors qu'ilµ tournent dans une
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>tel .19 direction. Lorsqu'ils aoheverantoe mouvtmtnt 'Vers le bas, las moules ne seront pas dans une position exaotsment hori- sonteiloq mais seront incliné@ d'environ 50 sur l'horizontales juatt Meww pour amener la poudre à se déplacer en spirale sur toute la longueur des corps de moules.
Cette période de rotation se prolongera pendant environ 40 secondes@ Ensuite@
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la rotation est modifiée et s'tffeotue dans le sens inverse des aiguilles d'une montre 1 la chaleur est augmenté@ et on donne à lrindioateur 98 le contrôle de la température.
Comme on l'a indiqua préalablement, ceci fait démarrer la période du cycle qu'on appelle "période d'imprégnation" par la cha- leur*et durait laquelle la fusion complète de la matière pou- vant être moulée en une masse homogène' est réalisée à une température de \moule supérieure et dans un minimum de temps - tant détérioration excessive provoqua par la ohaleur. Dans
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la ' :
partie inisiala de cette période d'imprégnation par la chaleur, qui est environ 6 minutes et qui est réalisée à
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une température d'environ 218 Ct toute la poudra restant dans les moules sera com lètement utilisées la matière plastique tondue qui adhère aux parois des touIO4 est alors soumise bzz une température d'imprégnation d'environ 218 0. pendant le restant de la période.
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On tartina alors l'application da ahalaur au moule et on met en marché laa ventilàtaura afin de refroidir auffisanaent les moules pour permettre d'en retirer les 0 ylind'res ou fat$ en, p 1 a et quit' lorsque les vantilataura ont
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refroidi les moules jusqu'à environ 46 C, les portée Dont ouvertes, l'opérateur retire les moules de bord des couver. cles 58 et désassemble ce dernier à partir des corps de mou- le 51. Les trois cylindre ou fate moulés peuvent être alors' retiras des corps de moule$
On notera que la rotation des moulas est conti- nue durant tout le cycle de chauffât qui dure environ 12 mi- nutes et est constitue' par la période de dépôt et la période d'imprégnation de ohaleur.
La période de refroidissement est d'environ 5 minutée. On notera également que, durant tout le cycle de chauffage, les moulée et la matière pouvant être mou- lés qui y est contenue eont soumis à une pluralité de mouve- monte giratoires réversibles, réglée par ajustement, contrôlée indépendamment avec des positions de bref arrêt de mouvement prédéterminées et à des moyens pour faire varier automatique- ment les températures de moulage et les intervalles chronomé- trés en fonction des changements de position des moulée.
Ces conditions peuvent être largement modifiées pour tenir compte des différences de matière et des caractéristiques physique* des produite plastiques et pour faire varier leur enchaînement selon la construction du produits Ainsi, le mouvement oscil- lant des moulée peut être répété pour tenir compte de toutes les épaisseurs souhaitées du produit ou bien la succession de ces mouvements oscillante peut être inversés. Dans la réalisa- tion de télé mouvementé des moulée, les matières pouvant être moulées seront déposées sur les surfaces 'intérieures des moulée chauffée sous forme d'une pluralité de stratifications en recouvrement, réversibles et en spiral:
*, pour empêcher la porosité du produit avec un minimum de matière et pour fournir une paroi d'épaisseur uniforme formée par ce produit. Bien
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que dans l'exemple de réalisation illustré les moules tournant autour d'un axe entrai en étant soumis à une pluralité de mouvementé réversibles suivant, un are dans un plan vertical, il apparattra qu'un tel mouvement rotatif peut être réalisé';
le long de l'axe longitudinal de chacun des moules* Egalement, sous ce rapport, il aéra évident que l'armature soutenant les moules peut être construite pour supporter n'importe quel nombre d'agencement. de moule,qu'on peut se passer de l'arbre stabilisateur 43 et qu'un seul moule peut être liant. sur sa partie fixe, à l'extrémité extérieure de l'arbre de capot 27. Dans la première construction, la figure 14 des dessine illustre une manière de mouler simultanément huit cylindres ou fûts.
Dans la construction de la figure 14, on . a fixé aux extrémités extérieures des bras 42 une bague 68 ayant huit extensions 69 auxquelles sont fixée des tourillons se projetant vers l'arrière et qui sont prévue sur les parois arrière des moules 50. Egalement, dans cette construction@ les extrémité@ antérieures des moules 50 peuvent être fixées par une plaque a. rebord 63' montée de manière réglable sur l'extrémité extérieure réduite de l'arbre stabilisateur 43.
Il apparaîtra ainsi qu'au lieu d'avoir des re- bords préformés, d'autres composante formée séparément, par . exemple des bossettes, des parties filetées, des renfores- mente, etc.. peuvent Atre moulés et devenir des section@ he- mogénes du produit fabrique selon des caractéristiques de la présente invention. Ainsi, un bord renforce ou un rebord étroit en matière plastique préformée peut être incorporé dans le produit fabriqué sur la machine de la présente in- vent ion.
Des articles à extrémité ouverte et des cylindres ou fûts peuvent être aisément fabriquée en formant le couvercle
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du roule en une attitré non aonduotrlet de la chaleur de manière i 06 qu'elle n< pui< par 4tre assez chaude pour amener la formation d'un reritement en matière plastique# les matiüree convenable@ dans ou but sont la sasonita, la matière connu# roua le non de téflon et le# smiarter. 21 est également prévu dent la présente Invention de ne pas prdtor-o ses* les composante oi-dessui indiqua nais de les former avec Io reste du cylindre ou du fût en une seule opération* Cool peut 4tre réalisé un *#semblant sur les mouler les par tiot nouldie ndotes4ires pour la formation de tels ooaporsntr et en utilisant dans la formation du produit une résine à indice de fusion élevées égale à 5 ou davantagt.
00 4 les résines de ce type fondent facilement et se conduisent coma un fluide, elle# $14couleront aisément dans les parties de .,Roulage des composante pour former les Composante disirine Ainste le moulage préalable de tels composante ne sera par . nioveraire et le moule froid peut itre rempli par la quantité exacte de résine nécessité@ par le produit terainde Des rioi- planta à extrémité ouverte peuvent itre dgalement fabriquât tant couvercle ferait Mit on préféra, mine lorsqu'on fait 1 réoipientr à extrémité a ouvertiop que les moules soient
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pourvue d'un couvercle ayant une ouverture convenable afin
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d'orapicher uns porte de chaleur à partir du moule et la *on.. tamination de la matière eoul6o par des pM'tioulM<trMr t spécialement dans les positions verticales des moules.
La récipient à extrémité ouverte peut 4tre fabriqué en utilisant les mouvement a suivant un arc indiqu6sdanr la figure 12 des dessine ou avoo,les mouvements suivint un arc indiquindans ' la figure 13. Bu relation avec la figure 13, on notera que,
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dans les mouvements qui y sont décrite, l'oscillation vers
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..#Vit bas des aoules t 4%è 4limln4 . Dans la aise en pratique v: du procidélropr4sontà dans la figura 139 en peut oonsidèrer., ooBÀ<.t9Uhtitbl< d'ineliMr les aoultatur l'horisontale z;..
-#; aur- un angle faible (environ 5#) pour assurer la foraatioa v satisfaisant* des parois latéral@@ deeartiolest
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La présente invention n'est pas limitée tux
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#xenplei de réalisation qui.viennent dottre diorite, elle
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est au oontraite susceptible de variantes et de Modification*
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qui apparaîtront a l'homme de l'art<
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DEVICE AND METHOD FOR GIRATORY MOLDING OF ARTICLES.
HOLLOW THERMOSET AND NEW PLASTIC MATERIAL
PRODUCTS THUS OBTAINED. ,
The present invention relates to losses in the manufacture of hollow articles from thermoplastic resins and has as a general object the
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Forecast of a medium and an improved griot proo4dà to which 408 hollow articleµ in mat ibr4é r4Iinlu .. th.rmopll.Uq "'.
can be molded by depositing a given quantity of resin into a mold and then moving the mold by a reversible combination of an arcuate movement and a movement.
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rotating element while heating the mold and bringing the
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resinous material to form a molten layer on any desired surface of the net. The invention can be used. used
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in a manner useful for molding open hollow articles *
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or scorching in any range of configurations or weights and to incorporate in such articles complicated components preformed in such a way that the latter become integral and homogeneous parts of such articles.
The present invention adapts you particularly well to the molding of open or formed container such @ qsm dee reaux, of $ carboys # of cylinders @ or heads, barrels or barrels, dào revites for barrels, boot openers and other tubular articles or cubic bone type. A particular object of the present invention is to provide a means and a process of the type described.
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-; in which the @ article is automatically manufactured August form ends thus eliminating the need to resort
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manual operations for their training and reducing
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at least the cost price of their manufacture.
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Another object of the invention is to provide a means and a method "'11r" of the type described above having such flexibility that they can be usefully, "
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to make articles having configurations and weights
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f; varied tria from different starting materials {t-¯ According to features of the present infon- ton @ a hollow article is produced, by depositing a quantity
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measured from thermoplastic resin in an oreux mold. The mold can be completely closed, except for one orifice serving as an opening, even if the article to be produced is an open artiole, for example an open cylinder or barrel.
The closed mold is moved vertically around a fixed pivot while rotating it in mime tempa about an axis perpendicular to such a pivot to cause the plastic to move in a spiral and to apply an initial coating to the body. in the mold. With the monk in an inclined position, the mold is rotated first in one direction for a period of time and then in the opposite direction for a period of time to achieve maximum uniformity of distribution of the plastic on the monk one end. of the mold.
When the end coating of the mold is complete, the mold is returned to a substantially horizontal position while rotating it so that the plastic is again caused to spiral through the body of the mold. to apply a subsequent coating.
In the final substantially horizontal position of the mold, the mold is rotated in one direction for a given period and then in the opposite direction for another given period to initially ensure full application of all material. plasti. remaining to the mold body and then to cause the applied plastic material to transform into a homogeneous coating on the walls of the mold. The mold then cools and the finished article is removed.
To better understand the invention, as well as its non-advantage and its other subjects, reference is made to the following description in relation to the attached drawings.
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in which: Figure 1 this a street in plan @omet of a
Plant as an exemplary embodiment of the invention, designed to manufacture in each operating cycle three large displacement or polyethylene packs of the type used to transport liquid chemicals and the like in bulk.
Figure 2 is a front elevational view of the three casts of the drum and associated support means:
:
Figure 3 is an elevational view of the parts shown in Figure 2 and viewed from the right thereof
Figure 4 is a vertical sectional view taken along line 4-4 of Figure 1
Figure 5 is a sectional view taken along line 5-5 of Figure 2
Figure 6 is a side elevational view of a mold assembly showing the means for heating the mold
Figure 7 is a front end view of the mold cover showing the means for heating the same;
Figures 8 and 9 are schematic views which, in combination, show the manner in which the heating, the reversible arcuate movement and the rotation of the feeds are carried out and controlled (in figure 9, the power line coming from of element 136 and the following line mounted connected to an alternating current source of
110 volte;
the next three lines% are connected to a 220 volt AC source and the three lines
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located on the far right are connected to the fans)
Figure 10 is a vertical cutaway view illustrating a method for preforming the edges of the plastic drum.
Figure 11 is a sectional view taken along line 11-11 of Figure 2
Figure 12 is a schematic view showing the manner in which a mold is moved in an arc when making a closed barrel
Figure 13 is a view similar to figure
12 and illustrate the movement of the mold in an arc when making an open-ended barrel and,
Fig. 14 is a front elevational view showing how a large number of drums may be mounted in the mine in practice of the present invention.
In the drawings 10 and 11 generally denote two vertically disposed spaced supporting or riser columns which are mounted on suitable pedestals, each of which is surrounded in a vertical position by a horizontal beam 9 and an inclined beam 8. The columns
10 and 11 are provided. at their upper ends suitable bearings 12 and 13, respectively, for supporting a horizontal shaft 14 to effect a reversible movement along an aro about a fixed axis.
The movement following an arc is transmitted to the shaft 14 by an arm 15 which is linked or keyed thereto and which is connected at its outer end to the rod 16 animated by a reciprocating movement and forming part of it. a hydraulic cylinder 17. The hydraulic cylinder is. pivotally mounted at a lower end on an upright 18 fixed to one of the bases and it oscillates around its pivot axis.
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holding when the rod 16 makes a reciprocating movement to oscillate the arm 15 and, consequently, the shaft 14 around the longitudinal fixed axis of such a shaft.
The parts are so constructed and arranged that the shaft 14 can be reversibly moved in an arc at any desired angle above and below the horizontal for an equal total range of motion. to the sum of tele angles. Ainai, in the construction shown, the tree
14 makes an arc movement of 60 above and below the horizontal for a total movement of approximately 120.
Hydraulic fluid is supplied to the ends of cylinder 17 by two flexible hoses 19 and 20 which are connected to check valve 21 of known construction and which are capable of functioning to hold rod 16 and the displaced parts in them. positions will make which aisle has been moved by the control of hydraulic oylinder 17. Valve 21 is connected to a suitable source of hydraulic power through lines 22, the hydraulic fluid supplied being controlled in a manner explained in detail. later.
Shaft 14 consists of two end sections 14 ', 14 "which serve as journals to rotatably support a centrally located hood unit, generally referred to in these drawings as 25. The shaft 14 consists of two end sections *. unit 25 consists of a casing 47 which is disposed at right angles to the longitudinal axis of the journals 14 ', 14 ", and which is provided with a top cover plate 26. As indicated more clearly in Figure 4 of the drawings, the casing 47 contains a hollow hood shaft extending longitudinally 27 whose longitudinal axis intersects at right angles the longitudinal axis of the journals 14 ', 14 ".
The tree 27 @and
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supported so as to be able to rotate at its rear end by a suitable bearing 31 Mute in a rear bearing ring 23 inserted in the rear end of the casing 47.
The shaft 29 projecting forward and belonging to a hydraulic motor 30 bolted to the rear end of the casing 47 is connected to the rear end of the shaft
27 by a key 24. The motor 30 is a reversible motor to which the hydraulic fluid is alternately supplied dopuli ion pipes 32-32 through the pipes 33 which extend through the shaft section 14 ', make a movement of reciprocating with this section and are connected at their outer ends * to pipes 32 by rotating decoupling elements 34 (see Figure 2).
The outer ends of the pipes 33 extending upward. through an opening in the shaft section 14 'and are connected to the motor by a double release valve or safety valve 35 (figure 3)' or held by a bracket 36 mounted on the casing 47. The valve
35 is an automatic valve having any construo. known tion capable of preventing the pressure in the oil from forming a working pressure substantially above normal and releasing such pressure in one or the other direction according to the particular rotation sound of the engine.
The main function of the valve 35 is to dampen the forces of inertia which must be overcome when the motor is reversed to allow rapid reversals of motor rotation mana ohoo. As it is indicated, the motor reversal
30 is achieved by reversing the flow of oil into pipes 32 from the supply source such that each of the pipes alternately supplied and returns the oil according to the particular rotation range of the
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actor. Means for such flow reversal are described in more detail below.
Hose 37 this associates with hoses 32 similarly to monitor backleak from engine 30.
The cover shaft 27 is supported so as to be able to rotate inwardly from its front end by a second bearing 40 of suitable construction provided in a front bearing ring 38 mounted in the front end of the casing 47. Bearing rings 23, 38 are attached to the casing 47 by adjusting via 39. A dust-proof plug 66 and a dust-proof plug ring 28 are associated with the control ring. bearing 38. The bearing ring 23 is also provided with a dust-proof shutter ring 28.
A setting ring 48 is provided to pre-load the bearings. The hub 41 of a frame having three radial arms 42 placed at an angle of 120 cc fixed to the front end of the shaft 27. The rear end of a stabilizer shaft 43 is inserted into the front end of the cowling shaft 27 and fixed in axial alignment with respect to the shaft 27 and the hub 41 by one. adjustment via 44 which is engaged by hub 41, extends inwardly through the latter and shaft 27 and enters a transverse locking recess provided in such a rear end of stabilizer shaft 43 .
The stabilizer shaft 43 is further secured to the front surface of the hub 41 by a flange plate 45 which is attached to such a shaft and bolted to the front surface of the hub 41. As will be explained in more detail. subsequently, the stabilizer shaft 43 were used to secure the front ends of the 50 mounted molds! on the arms
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reinforcement 42.
The $ 50 molds are assemblies of compound molds; each of them is formed of a body part and a cover providing a relatively thin metal enclosure,
the inner surface of which polishes is useful as a die in the molding operation and the outer surface of which is tightly enclosed in an open mesh type of heating jacket to allow the prediction of rapidly responding and uniformly distributed die temperature during periods heating and cooling of a complete cycle of operation of the machine * The body part 51 of each compound mold assembly has the shape of the cylinder body or plastic barrel to be manufactured,
The body part 51 should have a minimum practical mass and be made of a material or materials having a low specific heat capacity and a high thermal conductivity so that the mold can be easily heated with a minimum amount of heat. heat and allow it to give rapid * changes in temperature August form of a rapid response of automatic means of temperature control.
These qualities have been found to be essential for the proper co-ordination of molding time, temperature, and short-term mechanical revolutions. These objects of the present invention can be satisfied by making the mold bodies of thin aluminum and. by highly polishing the inner surfaces of their walls, Each molded body 51 has, fixed to its rear end wall, a bessette 52 disposed * against which rests on a flattened surface provided on the outer end part frame brown 42.
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The boss is provided with a rearwardly extending journal 53, the longitudinal axis of which is common to that of the mold body 51, which extends through the arm 42 and is fixed to the latter, by example. by an adjusting screw 54, the outer end of each mold body 51 is provided with an enlarged annular edge or rim which protrudes from the seat for the rim of the closure or cover 58 of the mold and which is, surrounded by a circular strip 57 to fix the cover
58 to this body. As the described plant is constructed to manufacture cylinders or formed tata, the cover 58 may also be made of a thin aluminum foil having a highly polished interior surface.
The inner surfaces of the associated edge portions of the cover 58 and the mold body 51 have a configuration such that they form a suitable junction between the body and the wall of the top of the plastic cylinder or barrel thus drilled. Two aluminum molds 55 mounted on cover 58 have preformed plastic rims for incorporation into the wall of the top of the cylinder or formed plastic barrel to provide displaced inlet and outlet ports for liquid to be placed in the completed cylinder or barrel .
As shown in Figure 2 of the drawings, the strip 57 connecting the cover 58 to the mold body 51 is provided with suitable locking mechanisms 59 to secure the strip to enable it to clamp the mold cover in place. suitable position on the mold body. In position adjacent to the stabilizer shaft 53, each strip 57 is provided with a projection with orifices 60, to fix the outer ends of the molds ... the stabilizer shaft so as to prevent the transverse movement
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of @ molded without limiting the expansion of the mold in length, as a result of heat, during the operation of the machine.
It will be noted in Figures 1 and 3 that the stabilizer shaft has a reduced outer end portion 61 which is provided to give it a smooth surface and on which is mounted a sliding collar 62, provided at its ends with two. spaced edges, arranged parallel 63, 63, adapted to receive the projections between them
60 on the feed. The two edges are sufficiently spaced to allow significant movement of the projections.
60 between them as a result of variations in the length of the mold bodies, the expansion and contraction of these mold bodies when subjected to heat and cooling in the operation of the machine.
The flanges 63 each have an annularly arranged series of openings aligned and positioned adjacent to the outer peripheries. The flanges 63 have a diameter such that some of its openings will be aligned with the openings in the projections 60 provided on the larger diameter feeds that the machine is intended to handle. When the molds * have a smaller diameter, the openings in the edges
63 are used to fix to such flanges extension plates 64, the size of which depends on the diameter of the smaller mold and whose openings will be mounted in the openings of the projections 60 provided on these smaller moldings.
Whether the flanges 63 are the correct size for the molds used or whether they are provided with an extension 64, relatively long bolts 65 are inserted through these openings of the two elements which are mounted in the openings of the projections 60. to couple the ends
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the outer ends of the molds 5C to the stabilizer shade * the outer ends of the molds 50 are thus floatingly connected to the stabilizer shaft 43 so that its variations in length can be taken into account while the 'such feed is effectively prevented from having transverse movement relative to such a shaft.
As more clearly shown in Figures 6 and 7 of the drawings the high open mesh liner enclosing the mold assembly consists of a plurality of separate sections 70 surrounded directly side by side in position on and around the mold. outer surface of the mold body 51 so as to completely reopen the body. Each of the sections 70 is intimately fixed to the exterior of the mold body so as to be in intimate surface contact with the aluminum material constituting such a body. Each section 70 consists of a continuous electrical wire coil reopened with fabric 71, arranged to form sinuosities along the entire length of the section, as indicated in the drawings.
The sinuous lengths of the yarn 71 are tied together forming suitable spaces by connecting cords 72 not extending lengthwise. The thread 71 and the ropes. 72 thus interwoven provide an open mesh fabric structure in which the sinuous lengths of the yarn are uniformly distributed over the entire surface, the sections 70 are each connected by two lead wires 73 to two busbars 74.
74 arranged in parallel, externally with respect to the mold body 51 and longitudinally with respect to the latter.
Bus bars 74, 74 are mounted on spaced insulating blocks 75 which are in turn secured by screws to the mold core. Bus bars 74, 74 are also connected
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by lead wires * 76 to a suitable socket provided on
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the mold body 51 in which is inserted an ilootric plug 77 connects by the lead wire 78 to the sections 79 of the open mesh heating jacket mounted directly and covering the outer surface. front of the cover 58.
Bus bars 74 are furthermore con-
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neaties by lead wire 80 to a section 81 of the eh # - ease heat @ open mesh covering the outer surface of the rear wall or bottom wall of the body.
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mold and by the lead wires 62 to the obauffsntes cartridges 83 embedded @ in the boss 52 connected to the rear wall of the mold body 51.
Electric current is supplied to the bars. omnibus 74 by the lead fila 85 connected to a socket
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electric 86 which is dittably connected to a priat 86 provided on a. output power boot 87 * on-
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tee * on the associated arms supporting the mold 42.
The socket 9tri on the arms 42 is oonnootëe by eloc conductive son. connected to a plurality of power supply terminals 89 arranged in a circle and at a distance from each other around the cover shaft 27 and electric-
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100 oonneotées to sliding rings @ 90 forming part of the set of annular sliding rings 91 surrounding such a shaft. The Rings.
90 are connected by sweepers 92 and
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the water supply conductors 93 (see figure 9) to a suitable source of current
As shown in Figures 4, 8 and 9 of the detint, the set of slip rings 91 is also
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provided with a plurality of rings 95 serving as thormocouples and which are connected by brushes 96 and wires of
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thormooouple 97 to an electrical temperature controller or recorder 98 which indicates, records and controls to a controller or indioator 99 to control the current supplied to the heating jackets 70. 79 and 81 and to the heater 83 on the 50% cast.
Slippery rings @ 95 are aooooidee at a plurality of bounded @ de theraoooupl ,. 100 arranged in a circle and with some spacing around the shaft 27 and connected by electrically conductive fila 101 to the rich
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of thwïneecupl <o 102 mounted in the power supply boots 87 attached to the pitch supporting the mold 42.
As indicated in figures 6 and 7, we
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employs with each mold 50 to the monk three thermocouples 103 oonneetëa by cords or flexible links 104 to the pins 102. A thormooouples neck is fixed to the mold body 51 a second thermocouple @and connected to the rear wall or back wall of the body of mold and the third thermocouple is
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fixed to the cover 58 of the mold.
Other thormocouples can be hearth if connected to the plug 102 associated with each mold and fixed to the other parts of the mold body and the cover @ As indicated below when the heat measured by the thermocouples is used to control the power provided atacmould for heating either by indicator 99 or by recorder 98 depending on the unit which is performing the control during the special part of the cycle in which such control is to be exercised.
As shown in Figure 9, the plugs of the heater unit 86 associated with the molds 50 are connected to the power source by a magnetic starter 107 which is under the control of the indi - cation and registration 98 and 99, respectively, and which,
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when the machine is in operation, normally allows the passage of electric current from such a source to the heater units.
However, when the heat detected by the thermocouples rises above the given temperature for which the indicator 99 or recorder 98 was
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, regulated, the device which performs the oontr <Sle at and time will cause the starter 107 to operate to interrupt the
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Current flow will cause the heater units and eapeohe- ry such current flow as long as the temperature of @ orleo is above such a given temperature.
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the temperature of the molds will drop below the given temperature controlled at this time.
the starter 107 fonotionnora to give again oourant to the reheater units, As indicated in Figure 1 of @ dee- a1n., we associated auxmould 50 a plurality of fans to cool these molds. by air 4 at the end of the machine's operating cycle. the cooling fans include soft large 110 fans mounted on the staves 111 of a wire grid 112 which completely surrounds the machine * Note that the fans 110 are directly opposite the front ends of * mold, 50 obstructed by
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the cover and are aaaes large to provide a 4ooulemn 'of air against the cover 58 of the three molds,
as well as above and between the moulder bodies in such a way that the total outer longitudinal surfaces of * and below are cooled by the air currents. Two fans 113 have been mounted on the front corners of the grille 112, at an angle to the molds 50, which have a di-
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significantly larger than the 110 fans.
The air streams flowing from the fans' 113 arranged at the corners bandage on the sides of the molds * 50 by converging
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and the intersection of the current TV with the eoojlement of air directed by the fans 110 creates a vortex behind the molds which draws the cold air rising from the bottom of the enclosure to cool the back walls or rear walls. -
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rière @ feed. It was found that the air currents from the ventilators placed coma. '11. been indicated earlier in relation to molds @ and induced air currents. created by the fan forced air currents to effectively cool the molds in a relatively short period of time.
The doors 111 are provided with switches. control 115 which start the machine while such doors are being formed and which function to render the maohine Immediately inoperative if any of the doors must be inadvertently opened before the maohine has completed its operating cycle,
The operation of indicator 99, of the
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1 registrar 98 and fans. 110 and 113, as well as the direction of rotation, the angle of arrangement and the heating of the molds 50, we control a plurality of time measuring clocks provided on the control panel of the mold.
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machine.
Referring to Fig. 9 of the drawings, it will be appreciated that all of the clocks are electrically connected to operate individually so that each clock runs for a given period and, when it has completed its period of operation, another clock. is energized to control the operations to be carried out at the oouro of a following period of the machine cycle) the half read clock
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in the adrie 'at the end of in period of operation deoexcites the control circuit and causes all the clocks to return to their original setting.
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As indicated in Figure 9 of the drawings, the successive operation of the clocks is started by pressing a start button 120 on the control panel.
Operation of start button 120 starts clock 121 which is connected to magnetic starter 107 and operates the latter to supply power to the mold heater units. The temperature recorder 98 is at this time included in this circuit to control the temperature at which the molds. 50 rise.
Clock 121 also controls an adenoid valve 122 to provide an oil flow, through line 20 of hydraulic cylinder 17 to elevate rod 16 and arm.
15 and turn the shaft 14 in order to move the molds *
50 down from their normal horizontal starting position.
The clock 121 also controls the solenoid valve 123 to cause an oil flow through one of the supply pipes 32, 33 to the hydraulic motor 30 so as to cause the latter to rotate the shaft 27 and, in turn, consequently, the molds 50 around the longitudinal axis of the shaft 27 in a clockwise direction as the molds are moved into their downward position
The value of the downward movement of the molds *
50 is controlled by a limit switch 124 mounted on support column 10 adjacent to the outer end of journal shaft 14 '.
As shown in Figures 2 and 5 of the drawings, limit switch 124 is one of three limit switches mounted on an annular plate 127 surrounding the outer end portion of journal shaft 14 'and mounted. on the upper end of column 10 1 the other two
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switches are designated 125 and 126. Limiting switches 124, 125 and 126 are microswitches of known construction and radially disposed spaced apart on the rear half of an annular plate 127 so as to be engaged by a rod. control 128 mounted at the end of the journal shaft 14 'in the oscillating movements of the shaft 14.
It will be appreciated that at the start of a machine cycle, with the molds 50 being arranged in a horizontal position, the rod 128 will extend horizontally towards the rear and will be directly opposite the limit switch 126 which is located horizontally. Switch 124 is placed on plate 127 Muds switch 126 and sets the lower limit of the range of motion of the molds 50, while switch 125 is placed on switch 126 and sets the upper limit of the range of motion of the molds. 50.
By adjusting the positions of switches 124 and
125 on the plate 127 relative to the switch 126, the range of movements following an arc of the castings 50 can be modified *
The limit switches are normally closed and are opened by the rod 128 to stop the movement of the molds in an arc, when the switch 126 will be opened by the rod 128 at the beginning of a cycle (see figure 5 and the horizontal position of the mold shown in figure 12), the circuit is provided with a holding relay 129 arranged in such a way that, when the start switch 120 is pressed,
the circuit operates to allow the molds to be moved down from their starting position by clock 121 (see Figure 12 in which the dotted arrows * indicate movement of the feeds 50).
When the clock 121 stops, the clock 130
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becomes energized and operates the solenoid valve 123 to reverse the flow of oil in pipes 33 to motor 30 without changing the state of the hydraulic fluid in hydraulic oylinder 17; as a result, the cylinders or drums will return to the lowered position, but their direction of rotation will be changed from clockwise to counterclockwise.
At the end of the period of operation of clock 130, clock 131 becomes energized to control solenoids 122 and 123. Control of solenoid 123 again reverses the flow of oil to engine 30 to boost. n the molds to turn clockwise.
At the same time, the control of the solenoid 122 will cause an oil flow through the pipe 19 to the hydraulic cylinder to cause the cylinder rod 16 and the arm 15 to be moved down in order to lift the feeds upwards. around the axis of the shaft 14;
this flow will continue until the feeds 50 reach their upper position (see figure 12) and, at that point, the limit switch 125 will vent through the rod 128 to stop such movement *
Clock 132 is energized after the given time has elapsed on clock 131 and energizes sclenoid valve 123 to alter the flow of oil to motor 30 so as to change the direction of rotation of the balls to. counterclockwise.
When the clock 132 stops during the period of counterclockwise rotation of the molds 50 in the raised position, the clock 133 becomes
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energized to control the solenoid valves 122 and 123 to reverse the machine motor so that the feeds 50 rotate in the eons of the needles of a sound., be and to bring the oil flow to the hydraulic cylinder 17 in such a way that the castings 50 are moved to the horizontal position where they are stopped by the control of the limit switch 126 by the rod 128.
At the end of the given time allotted to clock 133, clock 134 comes into operation to command solenoid valve 123 to reverse the direction of rotation of motor 30 and, by baking, molds 50 to rotation in. counter clockwise while they are in a horizontal position.
Clock 134 also operates by a report 136 to change the temperature control from recording controller 98 to indicating controller 99. It can be noted at this point that the total period during which clocks 121, 130, 131, 132 and 133 are in operation and where the temperature is monitored by recorder 98 may be referred to as the "deposition period", i.e. the period during which the plastic material is deposited evenly on the interior surfaces of the molds. 50.
The next period commenced by causing indicator 99 to control the temperature may be called the "heat soak" period where during this period the plastic is deposited on the inner surfaces of each mold. is subjected to a substantially higher mold temperature to bring about complete melting of such material into a homogeneous product. After the time allowed for the impregnation period.
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Patios by the ehalaur se, 0it'.o., Ou14,
clock 135 is energized to operate solinot valve 123 to reverse the direction of rotation of motor 30 and * molds 50 clockwise and to interrupt the heating current thereby stopping all other heating of the molds by the @ heating units, At the same time, the clock 135 energizes a relay 137 in figure 9 placed inside the timer panel to switch on the fans * After the timing time of clock 135 has elapsed,
the circuit of
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control is 'zo1t' interrupting all power to the machine and all clocks return to their original setting.
The control panel is provided with a stop switch 136 which, when energized at any time during the machine's operating cycle, will de-operate the time panel, stopping the maohine and doing
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return all clocks to their original starting position. A manual switch 138 is also provided for
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raise and lower the cylinders or tanks at the time the limit switch (safety) 124, 125 and 126 and the doors 111 'have been completed.
By pushing the switch element 138 'of the switch 138, the cylinders can be moved in a downward arc and pushing the element.
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switch 138 * 9 the cylinder * are moved in an aro upwards.
Before starting the cycle of operations of the
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. machine, as shown above, the operator takes the three mold rings 58 and places them on a table provided with two rim heater assemblies of the type
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indicated in figure 10 der, .drawina to rùalioer the re. plastic exit edge of the cylinders or barrel * to be formed '
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in the molds @ 50.
As we previously indicated, the
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cover 58 of each 'roll 50' is provided with two mold 55 '.' (figure 2) for the pre-fQrMStiOn of its edges and this * aou- '55 remain a position on the opener during the whole operating cycle' of the machine, at the end of such an operating cycle and when the ach4vi drum have withdrawn. d of mold 50, the rim mold 55 can be disassembled
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to disengage the top of the cylinder from '@ mold parts * Before starting a new cycle and before
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With the mold cover 50 placed on top of the table 140, the flange molds are reassembled to allow the formation of the cylinder or barrel flange.
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As shown in figure 10 of the * -
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Bina, each mold of rebor.4 basically composed
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of an annular part 141 placed in an annular ring
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projecting outward 142, fixedly attached to the mold cover 58, for example by mounting & the press @,. the part 141 is provided at and outer upper surface of a thread 143 which, forms an internal thread have the rim of the plastic cylinder. 144 *. The outer end of the part 141 is provided with an outer annular flange 145 on the-
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which is disposed an annular mold ring 146 provided at its inner surface * with a thread 147 to form a thread
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outside on the rim-of the cylinder a plastic 144.
The: outer aurfaoe of the mold ring, 146 elongation 4a sliding into the inner surface of the bagua 142 to provide a sliding fit of such a ring 146 in its ring 142 * \ ;: The rings 141 and 142 are fixed lt ring 142 by a dorou
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annular 148 which is connected by thread to an external via thread provided on the ring 142.
When so assembled, the rings 141 and 146 define an annular mold cavity conforming to the configuration of the plastic outlet flange 144 and having threads defining recesses in its side walls conforming to the desired threaded portions to be provided. on the inner and outer side walls of such a rim 144.
It is clear that the rim mold parts can be detached.
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gées a drilled rim] 44endévieeant 8Uoo'1I1vement a éorou 1489 a ring 141, and a mold ring 146 1 apr '. whereby, the cover 58 with the ring 142 can be easily lifted from the top of the cylinder 150 formed in the mold 50 and to which the flange 144 has been plugged in an operating hoop
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of the machine so as to form an integral part of oelui-oi (see figure 11). as previously indicated, the parts
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of the two rim molds 55 on each cover 5a are a4m appeared again on the latter before placing the cover on a heating table equipped with two of the enough
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joke of heaters shown in figure 10.
Each as-, 8m'olasl consists of a heavy steel disc 151 having at its upper part a recess 152 for receiving an assembled rim mold 55, the depth of such a recess being less than the width of the mold. ledge 55 in such a way
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. that the cover 08 is toptod of the upper surface of the disc 151, as indicated. The steel disc 151 aat, "<# placed on an asbestos platen secured for example by boots 156. A support oonsole 157 'the disc 151 is also enclosed by an annular section 159 of pipe.
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asbestos forming insulation.
An electric reheater of the standard annular type 161 this placed in a section in
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asbestos 159 and surrounds the top of the disc 151 '#' ## * to heat the top of the disc and the flange mold 55 placed in the recess 152 of the disc 151. Two standard types of electric cartridge heaters $ 162 con-
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trdl6ee by a known type of tubular thermostat 163 ront; e 'recessed at the base of the disc 151 in the recess 152.
It will thus be seen that the parts cited above provide
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have a heater capable of heating the rim mold 55 with constant, oontralln and substantially uniform heat, due to the molding operation performed
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As the flange mold is placed in such a heater, the plastic particles soil.
of, for example polyithylene powder, are compressed into the open inner end of the annular mold cavity formed by the ring 141 and the mold ring 146 and are intimately connected with the inner surfaces of such rings. the particles soften and melt together, more material is added until the mold is completely filled and the solid mold is heat treated.
During training
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of a rim 144 in ohaoun of the rim molds 55 of the oou-. mold pox 56, the opening 0lntra11 of one of the molds dl.1, rim 55 is completely closed by a seal, for example a sleeve or plug 153 of substantially bias-phdric shape shown / in Figure 10, penetrating into 1 '.x-. interior trimiti of such oentral opening. The central opening of the other flange mold 55 is closed by a sleeve 154 constructed to provide an air port for the.
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closed mold 50 during machine cycle operations, without loss of plastic material deposited in the mold to form a plastic cylinder or barrel.
As shown in Figure 11 of the drawings, the sleeve port 154 has a truncated hollow member having a closed reduced inner end and an enlarged open outer extract which is inserted into the inner end * of the sleeve. central opening of the mold 55 provided with such an element. An orifice 155 is adjacent to the inner closed end of member 14 and extends through its side wall communicating with the atmosphere the interior of the cylinder or barrel mold 50.
Due to the position of orifice 155, there is little likelihood that powder resinous in the mold will exit sleeve 154 during rotational and oscillating movements of the mold.
When the plastic flanges 144 have been formed in the flange grooves 55 of * cover @ 58 and - the formed sleeve 153 and the orifice sleeve 154 have been assembled in position on the molds 55 of each cover, the three cover @ are ready to be assembled on the mold bodies 11.
However, before doing this, the loads
160 of plastic material to form the cylinders is deposited in the molds 50 The moldable plastic material employed in the manufacture of articles according to features of the present invention should have a fluid character and should be capable of being processed to a form solidified by the application of heat during the molding cycle.
The fluidity of the material must be such that it draws' (during the moving rounds of the molds * 50) draws uniformly distributed in a plurality of bi- stratifications.
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directional shapes that overlap in a circular and spiral shape to produce a wall of uniform thickness.
A moldable material having the desired fluidity may be in the form of a powder of a suitable thermoplastic material or it may be composed of a powder uniformly dispersed in any suitable vehicle which can be evaporated. by applying heat to allow the resin to be transformed into a desired solid form on the surfaces of the mold.
Thus, the vehicle may consist of a suitable plasticizer or solvent, or may consist of a material which does not react at all with the resin, for example a suitable liquid capable of forming with the resin a slurry having the characteristics of. fluidity desired. Preferably, if the moldable material is in powder form, the particle should be generally spherical in order to allow the powder to flow more easily. Only powder has been found to pass through. a sieve with a mesh size of between 0.500 and 0,
420 millimeter is very suitable for the production of cylinders or rats, in the exemplary embodiment illustrated in the drawings the thermoplastic material used in the present invention can be any suitable material having the characteristics. desired which allow it to be used /.,
with satisfaction in the gyratory molds of the present invention. Satisfactory results have been obtained with finely divided polyethylene resins with or without / additive, for example the product known under the name of Alathen 20, manufactured by the said Company. : EI DUPONT DE HEMOURS to CO.
In the manufacture of cylinder or barrels of
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type indicated above, it is preferred To use a polyethylene powder having the type indicated and a range of particle sizes such as to pass through a sieve with a mesh size of 0.500 mm, approximately 10% may be retained by a sieve with an opening of mesh * and 0.177 mm. In such a powder, a substantial part will be composed of particles of the order of one micron in order to create a dust atmosphere in the molds at the start of the cycle.
The size of the charge of powder deposited in each mold body will depend on the construction and wall thickness of the cylinder to be fabricated and should be such that when the desired wall thicknesses of the product have been formed in the course of manufacturing. machine operation. such a powder will have been complete.
ment used, After the powder charges 160 have been deposited in the mold bodies 51, the lids 58 with their preformed plastic rims 144 are assembled on such bodies 1 the doors 111 of the grid 112 surrounding the machine are formed ot the start button 120 is controlled to energize the clock 121 and thus start the operating cycle of the machine,
As indicated, the formation of the cylinders was carried out by the use of a double thermal cycle composed of an initial period of deposition at time intervals established in advance, automatically controlled, determined by the clocks 121, 130, 131,
132 and 133 and during which a relatively low temperature prevails under the control of recorder 98 to heat the molds and moldable material therein, and to uniformly deposit such material on the inner surfaces of the molds.
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heated mussels. At the start of this deposition period, the molds 50 are disposed substantially horizontally with respect to the body 52, apparently at room temperature, and the cover 58 are at a substantially higher temperature due to the preforming of the plastic rims. 144.
When the @ molds start their rotational movement in the .en. clockwise, the powder charges form an atmosphere of dust in the molds
50 during the initial temperature period and before the temperature is raised until the material melts.
when the heavier particles of the charges sliding on the aluminum ramming surfaces of the mold bodies 51, a static charge is created on such walls which attracts the push in such a way that the walls are initially coated with particles of Polyethylene dust These particles quickly melt as the applied heat begins to form an adherent surface which collects and holds heavy particles on the walls until they soften under the influence of heat. This state will exist throughout the movement of the molds downward from their horizontal position.
During this downward movement of the feed, the applied heat rises rapidly. It has been found that with the indicated mold construction, it is possible to raise the temperature of the mold to 149 ° C. within two minutes from room temperature. Accordingly, the mold is allowed to d. 'reach its maximum temperature before the end of its rotational movements in the downward tilted position.
When the molds 50 reach the end of their downward movement, they continue their downward movement.
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clockwise rotation * approx.
6 - 15 revolutions per minute for approximately 90 seconds, Ion the plastic material,
the thickness of the wall to be formed and other factors @ $ to cover the cover 58 of the mold @
The molds @ are then rotated for an additional 40 seconds in the @ on @ counterclockwise to eliminate all holes or all surface inequalities and to obtain greater uniformity of distribution. of the material @ The coating 150 thus applied is welded to the inner ends of the preformed edges 144 carried by the cover 58 so that the edges form an integral part of such a covering of
cover 150.
When the molds 50 are lifted from their lowest position to an elevated position end .- of coating the ends of the mow or rear ends of their body 51t their rotation is reversed so that they turn in the sound of the needles of a watch by thus applying a spiral coating of plastic powder to the side walls of such bodies.
When they reach their fully raised position the balls continue to rotate in the mine direction for an additional 40 seconds, which is a period significantly shorter * than the initial 90 seconds employed in the down position, this being dd to the fact that the molds are now heated completely To complete the coating of the bottom of each mold, the rotation of the molds @ is again Reversed 'and they are rotated counterclockwise for an additional 40 seconds .
At the end of the period of brief stoppage of
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movement of the molds in upward position, their movement
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: rotation is Inverted to perform in the sound system of the needles of a watch and they august moved down pros- than to the horizontal position while they rotate in a
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> tel .19 direction. When they complete the downward movement, the molds will not be in an exactly horizontal position but will be tilted about 50 on the horizontal juatt Meww to cause the powder to spiral down the length of the molds. mold bodies.
This rotation period will continue for approximately 40 seconds @ Then @
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the rotation is changed and rotated counterclockwise 1 the heat is increased @ and the indiator 98 is given control of the temperature.
As previously stated, this initiates the period of the cycle which is called the "heat soak period" and lasted for which the complete melting of the material which can be molded into a homogeneous mass. is carried out at a higher mold temperature and in a minimum of time - both excessive deterioration caused by the heat. In
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the ' :
inisiala part of this period of heat impregnation, which is about 6 minutes and which is carried out at
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at a temperature of about 218 Ct all the powder remaining in the molds will be com- pletely used the sheared plastic material which adheres to the walls of the touIO4 is then subjected to an impregnation temperature of about 218 ° C. during the remainder of the period.
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We then spread the application of ahalaur to the mold and we put the ventilation on the market in order to sufficiently cool the molds to allow the 0 ylind'res or fat $ en, p 1 a and quit 'when the vantilataura have been removed.
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cooled the molds to about 46 C, the reach of which open, the operator removes the molds from the edge of the hatches. keys 58 and disassembles the latter from the mold bodies 51. The three molded cylinders or forms can then be removed from the mold bodies $
Note that the rotation of the mussels is continued throughout the heating cycle which lasts about 12 minutes and is constituted by the deposition period and the heat soak period.
The cool-down period is approximately 5 minutes. It will also be appreciated that throughout the heating cycle, the feeds and the moldable material contained therein have been subjected to a plurality of reversible gyratory movements, regulated by adjustment, independently controlled with short stop positions. of predetermined movement and means for automatically varying mold temperatures and timed intervals as a function of changes in position of the molds.
These conditions can be widely modified to take into account the differences in material and physical characteristics * of the plastic products and to vary their sequence according to the construction of the products. Thus, the oscillating movement of the moldings can be repeated to take into account all the desired thicknesses of the product or the succession of these oscillating movements can be reversed. In the realization of telescopic moldings, the moldable materials will be deposited on the interior surfaces of the heated molds as a plurality of overlapping, reversible and spiral laminations:
*, to prevent porosity of the product with a minimum of material and to provide a wall of uniform thickness formed by this product. Well
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that in the illustrated embodiment, the molds rotating around an axis entered while being subjected to a plurality of following reversible movements, an are in a vertical plane, it will appear that such a rotary movement can be achieved ';
along the longitudinal axis of each of the molds. Also in this connection it will be evident that the frame supporting the molds can be constructed to support any number of arrangements. mold, that it is possible to do without the stabilizer shaft 43 and that only one mold can be a binder. on its fixed part, at the outer end of the cover shaft 27. In the first construction, Figure 14 of the drawings illustrates a way of simultaneously molding eight cylinders or barrels.
In the construction of figure 14, we. has attached to the outer ends of the arms 42 a ring 68 having eight extensions 69 to which are attached rearwardly projecting journals which are provided on the rear walls of the molds 50. Also, in this construction @ the front ends of the molds 50 can be fixed by a plate a. flange 63 'adjustably mounted on the reduced outer end of the stabilizer shaft 43.
It will thus appear that instead of having preformed edges, other components formed separately, by. For example, bosses, threads, reinforcements, etc. may be molded and become permanent sections of the product manufactured according to features of the present invention. Thus, a reinforced edge or narrow rim of preformed plastic material can be incorporated into the product made on the machine of the present invention.
Open end articles and cylinders or barrels can be easily fabricated by forming the cover
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of the rolls in an appointed non-conduction of heat so that it cannot be hot enough to cause the formation of a plastic material # the suitable material @ for or purpose are the sasonita, the material known # rolled the no of teflon and the # smiarter. 21 is also foreseen dent the present invention not to pre-present the components oi-desui indicated but to form them with the rest of the cylinder or the barrel in a single operation * Cool can be carried out a * # semblance on the molding Tips for forming such compounds and for using a high melt index resin of 5 or more in forming the product.
00 4 resins of this type melt easily and behave as a fluid, they will flow easily in the parts of., Rolling of the components to form the component disirine As the prior molding of such components will not be. It is also possible to make the cover and the cold mold can be filled with the exact amount of resin required by the product. Open ended rioi- plantas can also be made as long as the cover would be preferred, but when making 1 container with an open end. the mussels are
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provided with a cover having a suitable opening in order to
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to remove a heat gate from the mold and the tamination of the flowed material with pM'tioulM <trMr t especially in the vertical positions of the molds.
The open-ended container can be fabricated using the arcuate movements shown in Figure 12 of the drawings where the movements followed an arc shown in Figure 13. In relation to Figure 13, note that,
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in the movements described therein, the oscillation towards
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.. # Lives low in aoule t 4% è 4limln4. In the ease in practice v: of the procidélropr4sà in the figure 139 can be considered., OoBÀ <.t9Uhtitbl <ineliMr the aoultatur the horizontal z; ..
- #; aur- a low angle (about 5 #) to ensure the satisfactory foraatioa v * of the side walls @@ deeartiolest
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The present invention is not limited to
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#xenplei of realization which. come to be diorite, it
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is subject to modifications and modifications *
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which will appear to those skilled in the art <