Procédé et appareil pour la production d'alvéoles multiples dans des feuilles
en matière plastique.
La présente invention a pour objet un procédé et un appareil pour la production d'alvéoles dans des feuilles en matière plastique.
On sait que pour travailler des feuilles en matière plastique déformable à chaud, on a généralement l'habitude de chauffer préa:a- blement ces feuilles soit dans des fours, soit sur des plaques, soit au moyen d'appareils spéciaux à rayonnement, soit encore par tout autre moyen approprié, de les transporter ensuite, aussi rapidement que possible, sur des matrices chauffées ou non que l'on ferme aussitôt en profitant de l'état de ramollissement de la matière, ce qui permet de leur faire prendre la forme voulue, et enfin de les laisser refroidir avant de démouler.
Une telle méthode est inapplicable avec des feuilles minces, telles que celles pour lesquelles l'invention a été spécialement coneue.
En effet, si de telles feuilles sont susceptibles d'être chauffées instantanément dans toute leur masse (ou tout au moins dans la majeure partie de leur masse, celle qui est intéressée par la déformation à réaliser), par contre, elles perdent instantanément la chaleur acquise dès qu'elles ne sont plus au contact ou en présence de la source de chaleur, de sorte que, pratiquement, de telles feuillcs minces deviennent à nouveau plus ou moins rigides, par suite de leur contact avec l'air ambiant et au moment où elles se trouvent en présence des matrices, elles sont ou bien complètement rigidifiées ou beaucoup moins plastiques, ce qui produit fatalement, lors de l'emboutissage, des déchirures de la matière qui n'est plus déformable ou qui ne l'est plus suffisamment.
De plus, la manipulation de feuilles, minces comme des feuilles de papier et ramollies par la chaleur, est à peu près impossible. Si, au contraire, on laisse les feuilles fixes et qu'on déplace l'appareil, on aboutit à eleis dispositifs plus compliqués et à des efforts supplémentaires inutiles dus au poids plus grand à déplacer.
Dans un autre procédé connu, on utilise, pour fabriquer une telle plaque, des matrices qui ont, en creux, la forme des alvéoles à obtenir et qui sont combinées avec des contrematrices de forme correspondante, ces pièces ayant entre elles l'écart voulu pour contenir la matière à former. Ces matrices et contrematrices sont chauffées et la feuille, par conséquent, se trouve pressée fortement entre deux surfaces métalliques chauffées, ce qui présente de graves inconvénients en ce qui concerne tout d'abord la résistance de la matière sous les épaisseurs considérées, cette manière d'opérer produisant, semble-t-il, comme une sorte de cuisson rendant en tout cas, comme on peut le constater, la matière plus ou moins cassante.
En outre, cette eom pression ou ce serrage de la matière entre deux surfaces métalliques chauffées a aussi un grave inconvénient lorsqu'il s'agit de feuilles transparentes, car elle produit nu louchissement, la transparence disparaissant.
La présente invention permet de remédier à ces inconvénients; elle a pour objet un procédé pour la production d'alvéoles multiples dans des feuilles minces en matière plastique qui se distingue des procédés connus par ]e fait que les feuilles sont placées dans des appareils de chauffage où elles sont, pendant le chauffage, étirées d'une façon progressive, telle que les parties planes situées entre les alvéoles aussi bien que les parties alvéolées elles-mêmes participent à l'étirage et concourent à la formation des alvéoles, le chauffage restant constant pendant toute la durée de cet étirage.
La présente invention a également pour objet un appareil permettant la mise en oeuvre du procédé ci-dessus indiqué. Cet appareil est caractérisé par le fait qu'il se compose de trois pièces distinctes: une matrice comportant des parties ajourées dont le contour du bord de chaque jour correspond à celui du bord de l'alvéole à obtenir, une contrematrice constituée par une plaque dont les jours sont analogues à ceux de la matrice, une série de pistons étireurs qui coulissent librement dans les parties ajourées de la contre-matrice et dont les extrémités libres sont faconnées à la forme et aux dimensions de l'intérieur des alvéoles à réaliser.
Sur le dessin annexé, on a représenté schématiquement et à titre d'exemple seulement, les diverses phases d'une forme d'exécution du procédé, objet de l'invention, et un appareil propre à la mise en oeuvre dudit procédé, avec quelques variantes:
La fig. 1 montre en perspective une plaque alvéolée que l'on peut obtenir avec une forme d'exécution du procédé et de la machine qui font l'objet de l'invention.
La fig. 2 en est une coupe transversale suivant II-II de la fig. 1.
La fig. 3 en est une coupe transversale suivant III-III de la fig. 1 avec les objets en place au fond des alvéoles. I
La fig. 4 est une vue en élévation avec coupe partielle d'une machine établie pour la production d'alvéoles.
La fig. 5 en est une vue en élévation en bout.
Les fig. 6 à 11 montrent un fragment de l'appareil représenté sur la fig. 4 dans diverses positions de fonctionnement avec, audessous, à titre d'indication, les positions de la came de blocage de l'appareil dans la position de fermeture.
La fig. 12 montre une variante de la matrice et de la contre-matrice qui peuvent être utilisées dans l'appareil représenté sur les figures précédentes.
La fig. 13 en est une autre variante.
La fig. 14 est une vue en plan d'une matrice telle que celle qui est utilisée dans la variante de la fig. 13.
La fig. 15 est une vue d'une autre variante de matrice.
La fig. 16 est une vue d'une variante de piston étireur susceptible d'être utilisé dans l'appareil.
La fig. 17 montre une autre variante des pistons étireurs.
La fig. 18 est une coupe transversale analogue à la fig. 3, mais relative à un emballage hermétique pour tétines.
La fig. 19 montre en coupe transversale différentes profondeurs d'alvéoles qu'on peut obtenir avec le même jeu de pistons étireurs, grâce à de simples cales ou butées réglables interposées entre la plaque porte-pistons et la contre-matrice.
La fig. 20 montre, en coupe, un fragment de piston étireur à tête amovible.
La fig. 21 montre, en coupe transversale, deux formes modifiées d'alvéoles qu'on peut obtenir en changeant simplement les têtes des pistons étireurs.
La fig. 22 montre, en coupe, une partie de l'appareil avec piston étireur permettant d'obtenir des alvéoles coniques.
La fig. 23, enfin, est une coupe vertieale d'un appareil de conformation à double effet.
Dans l'exemple représenté sur le dessin, on a supposé que l'on désirait fabriquer une plaque en acétate de cellulose à partir d'une feuille mince de cette matière (par exemple '2/lot de millimètre), cette plaque alvéolée étant destinée à loger dix tétines, ainsi qu'on l'a représentée sur les fig. 1 à 3, à titre d'exemple non limitatif.
Les appareils représentés comportent une matrice 1 fixe qui est formée d'une simple plaque plane avec partie ajourée 2 ayant la forme des contours extérieurs des alvéoles à obtenir. Autrement dit, cette matrice 1 ne comporte pas des creux de moulage contre lesquels viendra s'appliquer et se conformer la feuille d'acétate de cellulose 3. Il y a dans la matrice 1 autant de parties ajourées semblables que l'on désire produire d'alvéoles à la fois. Dans l'exemple représenté, où il s'agit d'obtenir une feuille alvéolée telle que celle de la fig. 1, il y aura dix parties ajourées 2, disposées suivant deux rangées comme les alvéoles 4 de la feuille 3. Le contour du bord de chaque jour correspond à celui du bord de l'alvéole à obtenir.
Ces parties ajourées peuvent être très rapprochées, ainsi que cela a été indiqué, ce qui est d'un grand intérêt, d'abord au point de vue de l'économie de matière, et ensuite au point de vue de l'encombrement.
Cette matrice 1 est chauffée par des résistances électriques qu'on a représentées d'une façon très schématique en 5 sur la fig. 5, ces résistances étant réglables, par exemple au moyen d'un rhéostat, et étant disposées de fa çon à produire une chaleur dans toute la masse de la matrice. Un thermomètre ou un dispositif de contrôle de la température per
Inet d'observer cette température, de la régler et éventuellement de l'enregistrer.
Sur la matrice ci-dessus vient se poser une contre-matrice 6 qui consiste en une plaque analogue à la plaque formant matrice et qui comporte des parties ajourées 7 semblables à celles de la matrice et disposées de la même façon. Cette contre-matrice 6 est également chauffée par un circuit de résistances électriques tel qu'on l'a représenté en 8 sur la fig. 5, ces résistances étant, comme celles de la matrice, réglables et la température étant contrôlée par des thermomètres ou aurres moyens appropriés.
La troisième pièce principale de l'appareil consiste en une série de pistons étireurs 9 qui sont fixés de toute façon appropriée à une plaque de support et de commande 10, ces pistons 9 coulissant librement dans les pal ties ajourées 7 de la contre-matrice 6.
L'extrémité libre des pistons étireurs est façonnée à la forme et aux dimensions exactes de l'intérieur des alvéoles 4 à produire.
Il est à remarquer que ces pistons n'ont pas dans la matrice de contre-partie à leur forme afin qu'à aucun moment les feuilles ne soient serrées excepté sur leurs bords extrêmes entre deux pièces métalliques chauffées à la température de ramollissement et qu'en conséquence les tâches entraînant un louchissement de la matière à l'endroit où cette pression s'exercerait, ne puissent se former. De cette façon, les feuilles conservent, après étirage, leur remarquable transparence.
Les pistons étireurs sont chauffés indépendamment de la matrice et de la contre-matrice. Ils reçoivent leur chaleur de la plaque 10 qui est chauffée, par exemple, au moyen de résistances électriques 11 d'une façon réglable et contrôlée, comme pour le chauffage de la matrice 1 et de la contre-matrice 6.
La plaque 10 de support des pistons étireurs 9 est solidaire d'un coulisseau 12 d'une presse dont une amorce du coulisseau a été représentée sur les fig. 4 et 5. Cette presse peut être d'un type quelconque et peut être commandée à la main ou de toute autre façon.
La contre-matrice 6 est montée également sur la plaque de support 10 des pistons étireurs. L'ensemble de la contre-matrice et des pistons constitue, par conséquent, un ensemble mobile qui monte et descend à chaque opération, c'est-à-dire à chaque mouvement du coulisseau de la presse, alors que la matrice 1 est fixe par rapport au plateau de la presse.
La plaque porte-piston 10 est fixée au coulisseau 12 de la presse par tout moyens de fixation, par exemple au moyen d'une pièce filetée 13. La plaque contre-matrice 6, dans les parties ajourées 7 de laquelle viennent s'emboîter et coulisser librement les pistons étireurs 9, est supportée par des tiges 14 pou- vant coulisser dans la plaque 10. L'extrémité supérieure de ces tiges est filetée de façon à permettre de régler la position de cette plaque au moyen d'écrous 15.
Entre la contre-matrice 6 et la plaque de support 10 des pistons étireurs sont disposés des ressorts 16 interchangeables dont la puissance de compression est connue.
La matrice fixe 1 est réglée de façon que les pistons étireurs 9 correspondent aux parties ajourées 2 de ladite matrice.
Dans ces parties ajourées coulissent en outre des pistons réchauffeurs 17 reliés par des tiges 18 à une plaque de support 19 disposée au-dessous de la matrice. Ces pistons réchauffeurs 17 sont réglés de façon que leurs parties supérieures planes viennent affleurer à la face supérieure de la matrice lorsque l'appareil est en position ouverte (position représentée aux fig. 4 et 5). La plaque 19 peut coulisser le long de tiges de guidage et de commande 20. Ces dernières peuvent également coulisser dans la plaque 10 de support des pistons étireurs 9, mais la plaque 19 est soutenue par des ressorts 21 dont la valeur de la poussée qu'ils exercent est réglable au moyen d'écrous 22.
Le rôle de ces ressorts qui agissent de bas en haut est de remonter au maximum les pistons réchauffeurs 17, c'està-dire de les faire arriver au niveau de la face supérieure de la matrice.
Chaque tige 20 comporte une partie ren. flée 23 qui est disposée entre le fond d'non évidement 24 de la matrice 1 en formant butée et la plaque 19 de support des pistons réchauffeurs. En outre, chaque tige 20 est soumise à l'action d'un organe élastique constitué par un ressort 25 qui prend appui, d'une part, sur la plaque 10 de support des pistons étireurs et, d'autre part, sur un écrou de réglage 26 monté sur l'extrémité supérieure d'une tige 20. Enfin, chaque tige 20 comporte une butée 27 constituée par un écrou de façon que sa position le long de a tige 20 soit réglable.
La matrice 1 porte à sa partie inférieure un axe 28 portant une série de cames 29 (voir également fig. 5) et solidaire d'un levier de manoeuvre 30. Ces cames sont disposées entre la partie inférieure de la matrice 1 et la plaque 19 du support des pistons réchauf feurs. L'axe 28 est monté librement dans des supports fixés à la matrice de telle façon qu'au fur et à mesure que la plaque i9 descend, entrainant avec elle les pistons réchauffeurs 17 afin de permettre l'engagement des pistons étireurs 9 dans les évidements 2 de la matrice 1, les cames, sous l'effet de leur poids (le levier 30 formant en outre contrepoids),
effectuent mi mouvement de rotation amenant leur plus grand rayen en direction du bas de l'appareil et viennent en définitive bloquer, comme on le verra plus loin, l'appareil dans la position de fermeture.
L'appareil tel qu'il vient d'être décrit permet de former en une seule opération rapide des alvéoles dans des feuillas d'acétate de cellulose très minces, n'ayant que quelques centièmes de millimètre d'épaisseur. Les trois parties principales de l'appareil: matrice 1, contre-matrice 6, pistons étireurs 9, sont chauffés par trois circuits indépendants et réglables indépendamment les uns des autres.
Il convient de noter que les feuilles de matière plastique, suivant leur nature, c'està-dire suivant leur composition et leur mode de fabrication, présentent des caractéristiques différentes, c'est pourquoi il est nécessaire de prévoir un réglage à des valeurs déterminées et différentes pour chaque cas, des températures respectives de chacun des trois éléments principaux de l'appareil; par exemple, certaines feuilles d'acétate de cellulose seront suffisamment amollies à 750, tandis que d'autres exigeront ime température de 1250.
Suivant la profondeur des alvéoles à obtenir, suivant la vitesse de travail, laquelle dépend de la forme des alvéoles et de leur profondeur, et suivant l'épaisseur de la feuille d'acétate de cellulose à traiter, on fait varier les unes par rapport aux autres les trois tem- peratures en question. D'autres facteurs in- fluent également, à savoir la température ambiante, l'état hygrométrique de l'air, la froid cheur ou l'ancienneté des feuilles, etc. Ces températures relatives des trois éléments principaux de l'appareil les unes par rapport aux autres sont établies d'après la connaissance des caractéristiques des feuilles à traiter et aussi par expérience dans chaque cas.
En tous cas, grâce aux circuits électriques indépendants réglables et contrôlés des différents éléments de l'appareil, il est possible de réaliser en des points différents de celui-ci, et à des endroits différents de la feuille, des températures différentes et les mieux adaptées en vue d'obtenir ]es meilleurs résultats.
On va décrire maintenant, en se référant aux fig. 6 à 11, le fonetionnement de l'appareiI qui vient d'être décrit dans ce qui précède.
Dans la position représentée sur la fig. 6, l'appareil est ouvert, la feuille mince 3 en acétate de cellulose provenant, par exemple, d'un rouleau, étant placée dans l'appareil. Le coulisesau 12 de la presse est relevé et retirent la plaque 10 des pistons étireurs 9 et, par conséquent, ces pistons eux-mêmes dans la position de soulèvement. La contre-matrice 6 est également maintenne relevée au moyen des tiges 14 et de l'écrou 15. Au moyen de cet écrou, on règle la hauteur de la contrematrice 6 de telle façon que la partie basse des pistons étireurs 9 n'affleure pas tout à fait la face inférieure de cette contre-matrice, l'écart pouvant, par exemple, être de 1 à 2 millimètres.
Dans les parties ajourées 2 de la matrice fixe 1, les pistons réchauffeurs 17 se trouvent au niveau de la face supérieure de la matrice, étant soulevés par la plaque 19, ellcmême soulevée par les tiges de commande 20 et par les ressorts 21. Chaque tige 20 est ellemême soulevée par la plaque 10 de support des pistons étireurs par l'intermédiaire des ressorts 25, les deux épaulements inférieur et supérieur de la partie renflée 23 de la tige formant double butée. La feuille 3 se troue ainsi placée sur une véritable table chauf- fante sans solution de eontinuité, puisque les pistons réchauffeurs bouchent les parties ajourées de la matrice 1.
Dans la position représentée sur la fig. 7, le coulisseau 12 de la presse a été abaissé et, avec lui, l'ensemble supérieur mobile de l'appareil. On remarque que, dans cette position, la contre-matrice vient appuyer sur la feuille 3, alors que rien dans la partie intérieure de la matrice n'a encore été changé. La feuille 3 se trouve alors chauffée d'une façon parfaite sur sa face inférieure par contact avec la matrice 1 et les pistons réchauffeurs 17, et sa face supérieure reçoit elle-même de la chaleur de la contre-matrice 6 par contact direct.
En outre, dans les parties ajourées 7 de la contre-matrice se forment, comme on l'a représenté en 7, des chambres chaudes, les pistons étireurs 9 étant à cet instant maintenus légèrement au-dessus de leurs points de contact avec la feuille 3. On voit que les pistons réchauffeurs 17 ont été maintenus en place par l'action des ressorts 25, qui se sont décomprimés au cours du déplacement du cou listeau 12.
Comme la feuille d'acétate 3 placée dans l'appareil n'a que quelques centièmes de millimètre d'épaisseur, à l'instant même de la fermeture de l'appareil, cette feuille est chauffée en dessus et en dessous et dans toute sa masse et si les températures appliquées sont choisies convenablement, elle se trouve être exactement dans les conditions convenant à son étirage, pourvu que celui-ci ait lieu sans aucun retard et avant que la matière ne subisse de transformation du fait de la chaleur.
Sur la fig. 8, on a représenté la position qu'occupent les différents organes de l'appareil lorsque le coulisseau 12 a encore été ahaissé d'un millimètre ou deux par rapport à la position de la fig. 7. A ce moment, la partie inférieure des pistons étireurs 9 est venue en contact avec la feuille 3 au point a.
Mais les pistons réchauffeurs 17 ont alors commencé à descendre corne on le voit sur la figure, de telle façon que la matière ne se trouve à aucun moment serrée, sauf sur une partie au moins de ses bords extrêmes, entre deux pièces métalliques, mais se trouve par contre toujours entre deux chambres chaudes relativement étanches, e'est-à-dire dans une atmosphère parfaite pour l'étirage, la matière se trouvant en outre protégée contre tout contact avec l'air froid (qui serait susceptible de rigidifier la matière) dès son premier contact avec la matrice inférieure chaude sur laquelle on l'a posée.
On voit que dans la position représentée sur la fig. 8, la descente des pistons réchauffeurs 17 est commandée par la plaque 19 qui supporte cesdits pistons et qui est elle-même poussée par l'épaulement inférieur de la partie renflée 23 de la tige 20, cette dernière étant entraînée par l'écrou 27 sous l'effet de la plaque 10 de support des pistons étireurs 9.
De cette façon, à partir de ce moment, la vitesse de descente des pistons réchauffeurs 17 est égale à celle des pistons étireurs 9, ce qui a pour effet de maintenir à peu près constante l'importance des chambres chaudes inférieure et supérieure créées autour des deux types de pistons
Sur la - fig. 9, on a représenté la position des organes de l'appareil dans un stade un peu plus avancé. Les pistons réehauffeurs 17 continuent à descendre et les pistons étireurs 9 amorcent les alvéoles dans la feuille 3. En fait, les faces antérieures des pistons 9 constituent des surfaces d'appui sur lesquelles la matière est étirée.
Sur la fig. 10, on a représenté l'appareil dans la position qu'ont pris ses organes à la fin de la course du coulisseau 12. A ce moment, la plaque 10 vient buter contre la contre-matrice 6 et bloque l'appareil qui se trouve à fond de course; les alvéoles se trouvent alors fermés complètement dans la feuille 3.
Tout ce qui vient d'être dit jusqu'ici à propos du fonctionnement de l'appareil s'est passé sans interruption. L'opération a été continue depuis la position représentée sur la fig. 6 jusqu'à celle représentée sur la fig. 10.
Il convient de remarquer toutefois qu'avec certaines épaisseurs de matière, ainsi qu'avec certaines qualités, et suivant en outre ia forme des empreintes, il convint:
10 De marquer un temps d'arrêt (d'une seconde par exemple, ou une fraction de seconde), dans la position représentée sur la fig. 7, c'est-à-dire juste avant le début de l'opération d'étirage qili, elle, est effectuée de manière progressive du début jusqu'à la fin de la formation des alvéoles.
20 De réaliser les opérations schématisées par les positions représentées sur les fig. 5, 9 et 10 à des vitesses qui ne sont pas lmi- formes et qui peuvent aller, suivant les cas, soit en augmentant, soit en diminuant.
Il est à noter toutefois qu'au lieu de ma-.- quer le temps d'arrêt ci-dessus spécifié, on peut, dans certains cas, faire agir les pistons étireurs sur la feuille avec un certain retard, en les réglant, par exemple, à quelques millimètres de la face inférieure de la contrematrice (au lieu de 1 ou 2 millimètres dans le cas précédant).
C'est d'ailleurs un des nombreux avantages de l'appareil qui a été décrit ci-dessus de permettre de réaliser toutes cas conditions soit à la main, soit de préférence d'une façon semi-automatique ou automatique au moyen d'un jeu de leviers ou de cames interposés entre la presse de commande et son coulissean 12, ce qui, ajouté à la combinaison des trois températures différentes de la matrice, de la eontre-matriee et des pistons étireurs, permet d'étirer au maximum des alvéoles multiples de formes et de caractéristiques variables dans des feuilles minces en matière plastique telle que l'acétate de cellulose dont les caractéristiques propres sont variables.
Dans la position représentée s-ur la fig. 10, un temps d'arrêt est marqué, temps d'arrêt qui peut varier d'une à plusieurs secondes, suivant le cas, de façon à permettre à la matière de se stabiliser dans sa nouvelle confor- mation, c'est-à-dire de vaincre la résistance intérieure de la matière plastique par nature et susceptible, si aucun arrêt n'était prévu, de subir un retrait.
Ce temps d'arrêt et cette immobilisation dans la position de fin de course sont obtenus par l'immobilisation du coulisseau. Ainsi qu'on le voit, les cames 29, au fur et à mesure que la plaque 19 descend, tournent automatiquement, sous l'effet de leurs poids et de celui du levier 30 pour continuer à être en contact avec ladite plaque, et lorsqu'on est arrivé à la position de fin de course représentée sur la fig. 10, c'est par son point le plus haut que lesdites camas se trouvent en contact avec la plaque 19 et bloquent de cette façon cette plaque 19 dans sa position basse.
De cette manière, lorsqu'on fait remonter le coulisseau 12 de la presse, comme on l'a représenté sur la fig. 11, les pistons réchauf feurs 17 restent dans leur position basse, bloqués par les cames 29, les ressorts 21 se comprimant au cours de cette opération. L'appareil étant alors ouvert, on peut démouler, c'est-à-dire sortir la plaque alvéolée de l'appareil. Cette opération peut être effectuée de deux façons différentes. Dans le premier cas, l'opérateur relâche les cames 29 en agissant sur le levier 30, et à ce moment les pistons réchauffeurs 17 jouent le rôle d'éjecteurs.
Cette manoeuvre du levier 30 peut d'ailleurs être liée mécaniquement au relevage de la presse ou conduite à la main avec les précautions d'usage. Dans le deuxième cas, l'opérateur soulève la plaquette alvéolée 3 à la main lorsque la minceur et la fragilité de cette plaquette ne permettent pas de réaliser une éjection automatique au semi-automatique.
Il convient de noter que lorsqu'on ouvre l'appareil, l'air froid qui se précipite sur la feuille 3 et dans les alvéoles produit une rigidification instantanée de l'ensemble, la rigidité de la feuille étant alors presque égale à celle que conservera la feuille complètement froide et ceci sans que la température de la matrice 1 cesse d'être constante.
Lorsque la feuille alvéolée a été relevée à la main par les soins de l'opérateur, celui-ci relève ensuite le levier 30 des cames 29 et les pistons réchauffeurs 17 reviennent à la position représentée à la fig. 1. L'appareil est alors prêt pour l'opération suivante. La feuille alvéolée est tirée à la main ou automatiquement en dehors de l'appareil, d'une quantité égale à sa longueur et une autre partie vierge vient alors en place pour l opéra- tion suivante. Bien entendu, on pourrait en core opérer avec des formats séparés qu'on placerait successivement dans appareil.
Il y a lieu de noter qu'entre les parties ajourées 7 de la contre-matrice et les pistons étireurs 9 existe un petit jeu grâce auquel la contre-matrice 6 peut se poser bien à plat sur la feuille d'acétate de cellulose et exercer, sous l'action des ressorts 16, une pression égale en tous points.
Dans ce qui précède, on n'a pas insisté sur le rôle joué par lesdits ressorts 16 interposés entre la contre-matrice 6 et la plaque 10 de support des pistons étireurs 9. Ce rôle est cependant important. Lesdits ressorts, en effet, exercent une pression progressive sur la feuille au fur et à mesure que descendent les pistons étireurs 9 et empêchent la contrematrice de se relever pendant cette opération, et, par conséquent, empêchent l'air froid de venir en contact avec la feuilla, ce qui aurait pour effet de produire le glaçage et la rigidification des parties léchées par l'air froid, avec pour conséquence la rupture instantanée de la feuille avant même la fin de l'étirage.
La force des ressorts 16 est calculée, par conséquent, de façon à bien presser la contrematrice 6 sur la matrice 1 et de serrer ainsi las bords de la feuille, mais aussi de façon à ne pas exercer une pression plus grande que nécessaire entre les parties planes des matrices et contre-matrices sous peine d'empêcher la matière située en ces points de s'étirer et de s'allonger, ce qui empêcherait d'obtenir le maximum possible ou voulu d'étirage en profondeur, et sous peine également de produire un serrage trop énergique de la matière entre deux surfaces métalliques, ce qni nuit, comme on l'a indiqué précédemment, à la conservation de la transparence de la matière.
Toutes ces précautions sont nécessaires dans le cas envisagé ici de la formation d'empreintes profondes et multiples dans une feuille très mince d'acétate de cellulose ou matière plastique équivalente, étant donné en particulier la fragilité de la matière considérée sous fai ble épaisseur, spéciaiement lorsque cette feuille est chaude, étant donné, d'autre part, que cette matière (contrairement à ce qui se passe dans le moulage de flancs destinés à re cevoir une empreinte isolée, problème tout à fait différent de celui examiné ici) est sollicitée en même temps suivant des directions opposées par la formation des deux ou des quatre empreintes voisines, et étant donné enfin qu'il faut, pour obtenir le maximum de profondeur de l'empreinte,
amincir cette matière partout où cela est possible, e'est-à-dire aussi bien à l'endroit des parties planes qu'à l'endroit des alvéoles, sinon on ne tirerait pas parti de toutes les possibilités d'étirage de la matière et de sa plasticité. Il est à remarquer an outre que les pistons étireurs 9 pénétrant dans les parties ajourées de la matrice 1 avec un certain jeu, la matière ne se trouve pas pressée entre la surface extérieure de ces pistons et les bords intérieurs des parties ajourées 2 de la matrice 1, l'étirage se faisant uniquement sur les angles des matrices, sans aucun laminage de la matière. Grâce à ce jeu également, on pourra réaliser avec le même appareil des alvéoles dans des feuillets d'épaisseurs différentes.
Si, par exemple, on a laissé un passage ou un jeu de l2/lo0 de millimètre entre les pistons étireurs 9 et les surfaces intérieures des parties ajourées 2 de la rna- tric, on pourra, dans cet appareil, former des alvéoles dans des feuilles d'acétate ayant moins de 1"/,,, de millimètre d'épaisseur, celle-ci pouvant descendre jusqu'à 2/lot de millimètre, épaisseur la plus faible des feuilles pouvant être fabriquées à l'heure actuelle.
Si l'on veut être absolurent sûr que tout contact de la feuille avec les bords intérieurs des parties ajourées 2 est évité, on petit donner à celles-ci une forme légèrement rentrante.
Avec l'appareil décrit, on exerce sur la feuille de matière plastique des pressions contrôlées qui ne laissent, à aucun moment, des plis s'amorcer en un point quelconque de la feuille pendant l'opération d'étirage, plis qui donneraient lieu à des surépaisseurs entraînant une certaine rigidité en certains points en empêchant le giissement de la matière vers les parties destinées à former les alvéoles, et qul, par conséquent, risqueraient de provoquer des ruptures de la feuilla.
La course ou descente d'étirage est réglable, afin de permettre d'obtenir, avec le même outillage, des alvéoles plus ou moins profonds.
A cet effet, on peut interposer, entre la contre-matrice 6 et la plaque porte-pistons étireurs 10, des cales (non représentées sur le dessin). On peut aussi prévoir un système de butées à positions réglables ou limiter, par tout moyen réglable, la course du coulisseau 12 de la pressa.
En même temps, on règle en conséquence le dispositif à cames 29, si l'appareil en comporte.
Dans ces conditions, l'appareil décrit peut servir à produira, par simple réglage et sans changement d'outillage, aussi bien des plaques alvéolées profondes telles que celles qui sont représentées sur les fig. 1 à 3, que des plaques moins profondes au moyen desquelles on peut réaliser, comme on l'a représenté sur la fig. 18 à titre d'exemple, par accollement de deux feuilles 3 et 3', des emballages hermétiques pour tétines au lieu des simples berceaux ouverts représentés sur les fig. 1 à 3.
Pour passer d'une forme à l'autre, il suffit de régler la course de descente des pistons étireurs 9 à la profondeur désirée.
Autrement dit, lors de la construction de l'appareil, on le prévoit pour la plus grande profondeur possible ou utile d'étirage, mais on peut l'utiliser, sans modifications ou transformations essentielles, pour toutes les profondeurs depuis la plus faible jusqu'à la plus grande. Cette possibilité constitue un très grand avantage; on a vu, par exemple, que, pour les tétines, on pouvait obtenir deux types d'emballages très différents en euxmêmes et par leurs résultats (type de la fig. 3 et type de la fig. 18); s'il s'agit d'obtenir des plaques alvéolées pour emballer des comprimés par exemple, le procédé et l'appareil décrits sont plus intéressants encore, car, avec un appareillage donné, on peut obtenir toute une gamme de plaques alvéolées de différen tes profondeurs convenant à différentes épaisseurs de comprimés et à diverses façons de les emballer;
c'est ce qu'on a représenté, à titre d'exemple, sur la fig. 19.
Il y a lieu de noter, en outra, que les pistons étireurs 9 sont amovibles, de telle façon qu'ils puissent être changés pour être rem- placés par des pistons ayant une tête de forme différente, ce qui permet, avec le même appareil, de réaliser un grand nombre de formes d'empreintes.
Dans la variante représentée sur la fig. 20, au lieu de prévoir tout le piston amovible, on a prévu seulement une tête 9' amovible. Cette tête amovible 9' peut être montée sur le piston 9 par tout moyen de fixation, par exemple au moyen d'une vis noyée 9", laquelle peut permettre en outre de régler éventuellement la profondeur des alvéoles ou empreintes.
Par le changement de la tête amovible 9', on peut passer d'alvéoles présentant un certain fond (par exemple à fond plat, comme on l'a représenté sur la fig. 19) à des alvéoles de même diamètre ou largeur, mais présentant un fond de forme différente convenant à la forme du produit à emballer (par exemple un fond bombé ou un fond avec chanfrein, comme on l'a représenté sur la fig. 21).
On peut également substituer aux pistons étireurs normaux des pistons de plus faible diamètre 9a (voir fig. 22) grâce auxquels on peut réaliser, comme on l'a représenté sur la fig. 22, des alvéoles coniques. Bien entendu, cette réduction de diamètre pourrait être obtenue également simplement par changement de la tête du piston, comme on l'a indiqué à propos de la fig. 20.
Lorsqu'on a à réaliser des alvéoles à fond plat, et toujours dans le même but que celui qui a été indiqué précedemment, à savoir éviter dans toute la mesure du possible une pression de la matière entre deux surfaces métalliques, on peut donner à l'extrémité inférieure du piston étireur 9 la forme représentée sur la fig. 16, cette partie inférieure des pistons comportant un simple bord de contact 31 avec la feuille.
Lorsque le fond des alvéoles doit présenter des parties rentrées ou des nervures, l'étirage s'opérant comme précédemment par appui de la matière plastique sur les bords simplement des orifices 2 prévus dans la matrice 7, on donne au piston étireur 9 une forme correspondant à celle de la fig. 16, mais avec une bordure en saillie 31 (fig. 17) plus accentuée et on prévoit sur le piston réchauffeur une nervure 32 permettant de van- liser dans la feuille, en combinaison avec la bordure 31' du piston 9, une nervure 33. De cette façon, au-dessus et au-dessous du fond de l'alvéole se trouvent ménagés en 34 des espaces vides réduisant au minimum le contact entre la feuille de matière 3 et les pistons 9 et 17.
On obtient de cette manière, dans le présent cas également, des alvéoles parfaitement clairs aussi transparents que la feuille elle-même.
Lorsqu'on doit effectuer des empreintes plus faciles à réaliser, des alvéoles ronds relativement peu profonds par exemple, on peut simplifier l'outillage en supprimant les pistons réchauffeurs 17, le fond de la matrice étant fermé et formant alors une chambre chaude suffisante puisqu'on a peu à demander à la matière. On peut simplifier de même les temps d'arrêt et les vitesses de des cente et se contenter, par exemple, d'un circuit de chauffage pour la partie mobile du dispositif, ce circuit intéressant soit la contrematrice, soit la plaque porte-pistons étireurs, l'autre prenant sa chaleur par contact et par rayonnement.
D'après ce qui précède, il semblerait que lorsque la contre-matrice 6 a été abaissée sur la matrice 1, le poids de cette contre-matrice, auquel s'ajoute l'action des ressorts 16 qui exercent une poussée sur celle-ci, la matière se trouve serrée entre ces deux pièces et se trouve, par conséquent, dans les conditions appropriées à en détruire la transparence.
En réalité, comme on l'a expliqué précédemment, la pression exercée par la montre matrice est une pression élastique qui peut être réglée à la valeur désirée au moyen des ressorts 16. Mais, en outre, afin que ce serrage ne puisse se produire, toute la surface de la matrice est, comme on l'a représenté sur la fig. 12, légèrement abaissée grâce à un décrochement 35, sauf sur les quatre bords de la matrice. Cet abaissement de la surface de la matrice, sauf sur ses bords, est extrêmement faible (il peut être évalué à un ou quelques centièmes de millimètre), mais il est suffisant pour éviter une pression trop forte de la contre-matrice sur la matrice. Il n'empêche pas cependant que toute la surface de la feuille 3 reste pratiquement en contact avec le métal chauffé.
La matière étant chaude et, par conséquent, assez ramollie, on risquerait de provoquer une rupture de la feuille si elle était retenue, ne serait-ce qu'en un seul point, entre cas parties planes 36 portant les parties ajourées. Grâce à la disposition qui vient d'être signalée, on permet donc le glissement, tout en fournissant à la feuille la chaleur qui convient à son étirage et sans lui faire supporter des efforts qui entrame- raient la rupture ou qui nuiraient à sa transparence. Bien entendu, au lieu de réaliser un creux dans la matrice, comme on l'a représenté sur la fig. 11, on pourrait réaliser ce creux dans la contre-matrice 6.
Dans l'obtention de certains alvéoles, on a souvent besoin, tout en cherchant à obtenir l'effet ci-dessus, dans lequel il y a en somme liberté de toute la feuillue, sauf sur ses bords extrêmes, de contrôler le mouvement de ces bords qui ont une tendance évidente, sous l'effet de l'étirage, à rentrer légèrement vers le centre de la feuilla.
Si l'on a sur la feuille des impressions qui doivent tomber à des emplacements déterminés précis, il faut que l'on puisse retenir les bords de la feuille ou contrôler leur déplacement. Dans ce but, ainsi qu'on l'a représenté sur les fig. 13 et 14, on prévoit tout autour de la matrice lin cadre formé au moyen de quatre réglettes amovibles 37 qui s'engagent dans des saignées correspondantes 38 de la contre-matrice 6. Bien entendu, les réglettes 37, au lieu d'être placées dans la matrice 1, pourraient être placées dans la contre-matrice 6. En faisant déborder plus ou moins ces réglettes qui viennent pincer le bord extrême de la feuille 3, on peut arrêter tout glissement des bords ou bien, si on en a besoin, on peut le régulariser, l'égaliser ou le contrôler.
Ou bien, on peut adoucir plus ou moins les rayons et permettre un plissement plus ou moins grand.
Ainsi qu'on l'a représenté sur la fig. 15, on peut, dans certains cas, réduire la hauteur de la réglette 37 à une valeur presque nulle en face de certaines parties ajourées de la matrice 1, comme on l'a représenté en 37a, afin de permettre le glissement de la matière en ces endroits pour aider à la formation du fond de l'alvéole, la matière se trouvant retenue dans son ensemble sur ses bords par les parties 37b de la réglette 37.
Il y a lieu de noter que, lorsque les alvéoles sont très profonds, on peut, pour faciliter le démoulage, pratiquer de petits trous de rentrée d'air dans les pistons étireurs. On évite ainsi que, pour certains alvéoles, la matière étirée remonte avec le piston étireur en s'y collant.
Avec l'appareil décrit, lin ouvrier on même simplement îine ouvrière, peut, au moyen d'une presse à main, actionnée par un levier et sans le secours d'aucune force extérieure, obtenir normalement par exemple 48 000 alvéoles à l'heure pour des alvéoles de 16 millimètres d'entre-axes dans les deux sens, et dans des feuilles d'acétate de cellulose ayant de 3 à 13/zoo de millimètre, et cela avec un pourcentage de rupture inférieur à t/l000.
Avec ce même appareil, on obtient des alvéoles très rapprochés pouvant avoir 1 mil limètre d'écartement par exemple pour 6 à 7 millimètres de profondeur, et cela avec des matières ayant également une épaisseur de 3 à I oo de millimètre, le millimètre d'écartement ci-dessus indiqué étant d'ailleurs celui qui est nécessaire pour la construction des matrices.
Bien entendu, les chiffras qui viennent d'être indiqués ci-dessus n'ont été donnés qu'à titre d'exemples de réalisations courantes et normales et uniquement pour montrer les avantages que permettent d'obtenir le procédé et l'appareil décrits.
Il est à noter que la feuille chaude et en même temps plastique se tend sur les pistons étireurs, ainsi qu'on l'a indiqué précédemment, un peu comme se tendrait une feuille de caoutchouc sans qu'il soit nécessaire d'utiliser de contrepartie pour obtenir des parties rentrantes comme dans le cas des tétines indiqué sur les fig. 1 à 3.
Le procédé décrit permet également de porter des impressions on marques quelconques sur les empreintes, quelles que soient leurs formels, ces impressions pouvant couvrir une grande partie de la surface des alvéoles et pouvant être réalisées en outre dans les conditions les plus éeonomiques.
A cet effet, les feuilles d'acétate de cellulose sont préalablement imprimées à plat, les impressions étant bien entendu disposées aux emplacements divisés, en tenant compte du fait que la feuille, au premier contact avec l'appareil chauffé, subit un allongement, lequel dépend de la nature de la matière.
En même temps que l'on imprime les feuillas, on perce deux ou quatre petits trous au coin des feuilles, ces trous devant servir de repères et venir se placer sur des broches de même diamètre placées sur la matrice, de façon que les impressions viennent bien en regard des parties ajourées de celle-ci.
Dans ce cas, on peut décaler les pistons réchauffeurs 17 très légèrement (quelques dixièmes de millimètre), mais cela n'est pas toujours nécessaire, car généralement leur température ne suffit pas à altérer l'inipres- sion pendant le court instant de contact au moment où l'on place la feuille dans l'apparail.
Lorsqu'on désire porter des impressions sur les parties planes comprises entre les alvéoles, il faut évidemment prendre des dispositions spéciales, car la contre-matrice faisant plus ou moins pression sur la matrice, les parties imprimées se trouveraient plus ou moins serrées entre les deux pièces métalliques et l'impression pourrait être détruite.
Pour éviter cela, on peut creuser très légwère- ment la matrice à l'endroit des impression en conservant seulement les angles des parties ajourées, seuls en fait nécessaires, puisque, ainsi qu'ou l'a exposé précédemment dans le procédé qui fait l'objet de l'invention, la matière plastique est étirée, mais non pas moulée entre des surfaces concave et convexe correspondantes.
On pourrait évidemment, en utilisant les caractéristiques décrites, réaliser un appareil à double effet comportant une double série d'organes.
Sur la fig. 23, on a représenté, à titre d'exemple, un mode de réalisation d'un appareil à double effet, dans le cas simplifié où l'on n'a pas besoin d'utiliser de pistons réchauffeurs. Dans ce cas, on n'utilise qu'une seule matrice à double face 1' (ou deux matrices disposées dos à dos) qui est servie alternativement par deux têtes d'appareils (contre-matrice et pistons étireurs avec leurs organes de commande) organisées comme on l'a indiqué précédemment. Cet appareil pourrait d'ailleurs être horizontal aussi bien que vertical.
Bien entendu, l'appareil qui a été décrit dans ce qui précède, et qui a été représenté sehématiquement sur le dessin n'a été donné qu'à titre d'exemple seulement non limitatif.
Il pourrait recevoir certaines modifications dans ses détails de réalisation sans que l'éco- nomie générale de l'invention s'en trouve pour cela altérée. C'est ainsi, par exemple, que ]a dispositif de blocage de la plaque 19 supportant les pistons réchauffeurs en fin dc course descendante, pourrait être différent de celui qui a été représenté. C'est ainsi également, par exemple, que le fonetionnement dc certains organes pourrait être inversé, par exemple la contre-matrice pourrait être rendue fixe, la matrice étant au contraire mobile en combinaison avec le déplacement des pistons étireurs.
Le procédé et l'appareil décrits ci-dessus conviennent à l'obtention d'alvéoles de toutes formes et de toutes dimensions et permettent de traiter toute matière plastique conforma ble à chaud et dont les caractéristiques plastiques s'apparentent à celles de l'acétate de cellulose.
De l'examen du dessin et de ce yni précède, on peut aisément se rendre compte que le procédé décrit à titre d'exemple présente de très grands avantages techniques par rapport aux procédés connus à ce jour. En effet, la feuille de matière à conformer est maintenue en position par serrage de ses bords entre deux surfaces métalliques et par contact élastique entre deux surfaces métalliques aux parties situées entre deux alvéoles, mais par contre la plus grande partie des surfaces à conformer ne sont jamais en contact simultanément par leurs deux faces opposées avec des pièces métalliques. Il s'ensuit que la feuille à conformer s'oppose et se tend en quelque sorte sur les organes d'étirage un peu comme le ferait une feuille de caoutchouc.
Cette particularité permet de réaliser au moyen des organes étireurs des alvéoles munis de parties rentrantes, comme par exemple les alvéoles pour tétines représentés sur les fig. 1 à 3 du dessin annexé. Dans le procédé selon l'invention, les feuilles à traiter sont chauffées dans l'appareil de conformation; ce chauffage peut être différent selon l'endroit considéré, de la feuille à traiter, mais reste pour chaque endroit considéré constant dans le temps pendant toute la durée de l'opéra. tion d'étirage. Dans l'appareil de conformation, la feuille à traiter est de préférence soumise à un chauffage préalable, afin qu'ensuite elle puisse être déformée facilement sous l'action des organes d'étirage.
Enfin, il faut préciser encore que dans ce qui précède on a parlé de matrices et de contre-matrices, mais qu'an réalité il ne s'agit pas à proprement parler de matrices et contra- matrices au sens où on l'entend habituellement, ces pièces ne jouant pas, en effet, dans la confection de la plaque alvéolée, à proprement parler, un rôle de conformation, mais simplement un rôle d'appui sur lequel la matière est étirée, de maintien, de retenue, de guidage et de chauffage de la feuille à conformer, le rôle de conformation étant joué par les pistons de l'appareil décrit.
Dans toutes les formes d'exécution décrites, le contour de chaque jour de la matrice correspond à celui du bord de l'alvéole à obtenir.
REVENDICATIONS:
I. Procédé pour la production d'alvéoles multiples dans des feuilles minces en matière plastique, caractérisé par le fait que lesdites feuilles sont placées dans un appareil de chauffage où elles sont, pendant le chauffage, étirées d'une façon progressive telle que les parties planes situées entre les alvéoles aussi bien que les parties alvéolées elles-mêmes par ticipent à l'étirage et concourent à la formation des alvéoles, le chauffage restant constant pendant toute la durée de cet étirage.