Procédé de moulage d'objets en matière plastique et machine pour la mise en oeuvre
de ce procédé.
La présente invention concerne un procédé pour le moulage d'objets en matière plastique, i. partir de boulettes en matière plastique, et une machine pour la mise en oeuvre de ce pro- cédé ; les objets en matière plastique, appelés ex-après objets plastiques , sont fabriqués à partir de résines synthétiques et de matières amalogues ; le procédé s'applique, en particulier, au moulage de petits articles tels que : moutons, éléments de fermeture, poignées et articles analogues, et a pour but de mouler des objets de qualité plus uniforme et à une vitesse plus grande que par les procédés exis tants, et de diminuer les frais de main-du vre, ainsi que le coût de l'équipement.
Le procédé est caractérisé en ce qu'on utilise une presse de moulage comportant un plateau supérieur et un plateau inférieur, chaque plateau portant une moitié de moule présentant une seule rangée d'empreintes de moulage, et en ce qu'on effectue une série de cycles répétés, chaque cycle comprenant une phase dans laquelle on fait passer une rangée unique de boulettes espacées sur une ligne droite d'une table de chargement à une bande transporteuse immobile, l'espacement des boulettes étant égal à celui séparant les empreintes des plateaux de presse et la ran gée étant parallèle à la direction du mouement de la bande, et on fait mouvoir la bande et les boulettes jusqu'à un préchauffeur, une seconde phase dans laquelle on arrête la bande et on préchauffe les boulettes,
une troisième phase consistant à faire mouvoir la bande avec les boulettes préchauffées jusqu un poste de moulage où est placée la presse de moulage, et une quatrième phase consistant à arrêter la bande et à transférer latéralement les boulettes dans la presse lorsque celle-ci est ouverte, à rappeler les moyens cl. transfert, à fermer la presse, à effectuer le moulage et le traitement des boulettes, à ouvrir la presse et à éjecter les articles moulés hors des cavités de moulage et hors de 1'espace compris entre les plateaux de la presse.
La machine pour la mise en oeuvre du procédé est caractérisée en ce qu'elle comprend une presse de moulage comportant un plateau supérieur et un plateau inférieur, ces pla teaux étant relativement longs et étroits et l'un d'eux étant mobile, un dispositif de chauffage des plateaux, chaque plateau portant une moitié de moule présentant une rangée unique d'empreintes de moulage, chaque empreinte de moulage inférieure étant destinée à recevoir une boulette et chaque empreinte de moulage supérieure étant destinée à mouler cette boulette en coopération avec 1'empreinte de moulage inférieure eor respondante, des moyens pour tenir normalement ladite presse ouverte, un dispositif pour déplacer le plateau mobile de manière à fermer la presse après que chaque empreinte de moulage inférieure a reçu une boulette,
des moyens de contrôle de la période pendant laquelle la presse est fermée et un dispositif rappelant la presse dans sa position ouverte.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en plan avec coupe horizontale de la machine, cette vue étant par tiellement sehématique.
La fig. 2 est une vue en élévation en coupe partielle de la machine, également en partie schématique, le mécanisme d'alimentation en boulettes du poste de moulage et certaines autres pièces étant supposés enlevés dans un but de clarté
La fig. 3 est une vue verticale à plus grande échelle par la ligne 3-3 de la fig. 1, cette figure montrant la partie supérieure de la presse de moulage et les pièces s'y rapportant.
La fig. 4 est une représentation graphique de la durée des diverses phases d'un cy ele typique d'opérations.
On se référera d'abord aux fig. 1 et 2 de ce dessin. Le bâti de la machine est composé d'organes horizontaux tels que 10 et d'organes verticaux tels que 11. Une bande transporteuse 12, faite d'une matière conduc- trice de l'électricité, de préférence d'acier inoxydable, et présentant une surface exté- rieure lisse, passe sur me poulie motrice 13 et sur une poulie folle 14, ces deux poulies étant montées sur le bâti de la machine, à ses extrémités opposées. La surface supérieure de la bande 12 est située dans un plan sensiblement horizontal et la bande est maintenue au degré de tension nécessaire à l'aide d'une poulie de tension 15 montée de façon réglable sur le bâti.
La bande 12 est entraînée d'une manière intermittente à partir d'un moteur 16, à l'aide d'un mécanisme classique composé d'un embrayage 17 et d'un frein 18, par l'intermé- diaire d'une poulie 19 reliée par l'embrayage 17 à l'arbre du moteur, d'une courroie de transmission 20 et d'une poulie 21 montée sur le même arbre que la poulie 13.
L'ensemble embrayage-frein 17, 18 est tel que le frein est serre aussitôt que la poulie 19 a été débrayée du moteur, ce qui réduit à une valeur minimum et constante l'excédent de course de la bande transporteuse 12.
Le mécanisme 17, 18 est actionné par un levier 22 pivoté en 23 et qui est relié en 24 à ce mécanisme et en 25 à, un piston 26 eoulissant dans un cylindre 27 et normalement sollicité par un ressort vers la position repré sentée, dans laquelle la poulie 19 est dé- brayée du moteur.
La bande n'est normalement entraînée que pendant une fraction de la durée de chaque cycle de la machine, par exemple pendant les trois dernières secondes d'un cycle typique de 17 secondes. On réalise ce résultat, par exemple, en reliant le cylindre 27 par un tuyau 29 à une soupape à air 29A,commandéepar un solénoïde, cet organe consistant en un ey- lindre 30 dans lequel coulisse un piston 31.
Une partie de la tige du piston 31 constitue le noyau d'un solénoïde 32. Le piston 31 est normalement maintenu, par exemple par un ressort ou par un solénoïde supplémentaire (non représenté), dans la position représentée, dans laquelle il ferme un tuyau d'amenée d'air 33 provenant d'un compresseur. A l'aide d'une minuterie ordinaire, le circuit du solénoïde est commandé de telle sorte qu'il s'excite 14 secondes après le commencement du cycle. Lorsque cette excitation a lieu, le piston 31 est tiré vers la droite, l'air comprimé passe sur la face de dessous du piston 26 qui s'élève à l'encontre de l'action du ressort 28 et fait mouvoir le levier 22 pour desserrer le frein et accoupler la poulie 19 au moteur, en provoquant 1'entrainement de la bande 12.
Trois secondes plus tard, la minnterie ouvre le circuit du solénoïde et désexcite ce dernier, le piston 31 se meut vers la gauche et coupe l'admission d'air, l'air s'échappe par un orifice 34 et le piston 26 est ramené dans la position représentée, dans laquelle la poulie 19 est débrayée du moteur, le frein est serré et la bande arrêtée.
Un poste de chargement à main est placé près de la poulie 13. Ce poste comprend une table 35 présentant des rails de guidage cons titués par des profiles en U 36 recevant les extrémités d'un chariot 37, sur lequel sont montés de façon réglable des doigts d'alimentation 38. Chacun de ces doigts présente une entaille ayant la forme d'un V à son extrémité avant. Pendant le chargement, le chariot 37 occupe une position en retrait, dans laquelle il a été amené à l'aide de poignées 39. On place des boulettes de matière plastique 40 sur la table 35, entre les extrémités avant des doigts 38 et la bande 12, chacune des boulettes étant centrée approximativement sur une des entailles en V.
Pendant la période de 14 secondes d'immobilité de la bande, le chariot reçoit un mouvement vers l'avant jusqu'à ce que les boulettes aient été exactement placées sur une ligne coïncidant avec la ligne médiane de la bande et parallèle aux cotés de cette bande. On ramène alors le chariot en arrière.
Des boulettes de diverses grosseurs peuvent être déposées simultanément sur la bande. Pour être assuré que les centres des boulettes seront situés sur une ligne sensiblement droite lorsque les boulettes atteindront la bande, on règle la position de chaque doigt sur le chariot, de manière à tenir compte du diamètre de la boulette placée devant son entaille en V. Le dispositif de réglage peut consister en des boulons traversant des fentes pratiquées dans les doigts et dans le chariot.
Pour être assuré que le mouvement du chariot vers l'avant s'arrêtera au moment où les boulettes atteignent la position qu'elles doivent occuper sur la bande, le bord extérieur de la table 35 constitue une butée contre laquelle le bord antérieur du chariot 37 peut prendre appui.
Pendant le mouvement de 3 secondes de la bande, les boulettes sont transportées au poste de préchauffage. Le dispositif de pré- chauffage comprend une chambre blindée 41 présentant à chacune de ses extrémités une fente étroite 42 par laquelle la bande et une ligne de boulettes peuvent pénétrer dans la chambre et en sortir, une électrode chaudes 43, reliée à l'une des bornes d'un générateur classique d'ondes à haute fréquence 44, une électrode froide , constituée par la bande elle-même, et un diélectrique constitué par les boulettes. Un cadre 45 supporte l'électrode 43 par l'intermédiaire d'une cloison 46, d'un boulon 47 et d'un écrou 48.
En faisant tourner l'écrou 48, on peut modifier la hauteur de l'électrode 43 au-dessus de la bande et, par suite, régler le chauffage.
La bande transporteuse, c'est-à-dire l'élec- trode froide , est mise à la terre à l'aide de balais 49 soumis à l'action de ressorts et disposés au contact de la surface supérieure de la bande, à chacune des extrémités de la chambre 41, et de poulies 50, soumises à l'action de ressorts et soutenant la bande sur le côté opposé à celui où sont placés les balais 49.
Des brosses 51 balaient les bords de la surface supérieure de la bande et éliminent les matières étrangères qui pourraient faire obsta cle à une mise à la terre correcte. Une autre brosse de nettoyage 51A (fig. 1) est prévue à l'aval de la station de moulage.
La durée du préchauffage de chaque bou- lette est égale, sinon un peu supérieure, à la période de 14 secondes pendant laquelle la bande est immobile, étant donné que chaque boulette est chauffée pendant qu'elle se meut à l'intérieur de la chambre de préchauffage, et non pas seulement pendant que la bande est immobile.
Après leur préehauffage dans la chambre 41, les boulettes sont entraînées par la bande jusqn'au poste de moulage, ce mouvement ayant une durée de 3 secondes. Les axes du poste de ehargement, du poste de préehauf- fage et du poste de moulage, transversalement à la direction du mouvement de la bande, sont à des distances égales les uns des autres, et il existe entre la durée de chacun des mouvements de la bande et sa vitesse un rapport tel que chaque déplacement de la bande est égal a a distance d'axe en axe des postes successif s.
Le dispositif de moulage est une presse à commande hydraulique (voir aussi fig. 3).
Cette presse comprend des bâtis latéraux 52, un bâti supérieur 53, un socle et une presse hydraulique 54 montée entre les bâtis 52. Un piston de presse 55 est destiné à être soulevé à 1'intérieur du cylindre de presse 54 par un liquide sous pression arrivant d'un accumulateur et admis au cylindre par l'intermédiaire d'une soupape 56 et d'un tuyau 57 (fig. 1) ; une plaque-écran 58 repose sur l'extrémité su- périeure du piston 55, et un plateau mobile 59 repose sur cette plaque-écran.
Des plaques de guidage 60, fixées aux deux extrémités du plateau 59 et disposées de manière à recouvrir une partie des bords des bâtis 52, empêchent le déplacement latéral du plateau 59 par rapport aux bâtis 52 lors des mouvements dû- dit plateau entre ces organes. Le dispositif de moulage comprend en outre un plateau inférieur 61, un élément de chauffage, une moitié de moule inférieure 6121 et une rangée d'empreintes de moulage inférieures 62. Les bord longs des plateaux 59 et 61 sont parallèles aux bords longitudinaux de la bande 12.
Un tablier 63 est fixé à la moitié de moule inférieure 61S, entre les empreintes de moulage 62 et la bande 12, un des bords de ce tablier étant placé très près d'un des bords de, la bande. La surface supérieure des empreintes de moulage est située légèrement audessous de celle du tablier, et cette dernière est située légèrement au-dessous de celle de la a bande.
A titre de variante, le tablier peut être supprimé, les surfaces de la moitié de moule inférieure et de ses empreintes étant dans un même plan situé légèrement au-dessous de la surface supérieure de la bande et la moitié de moule inférieure étant prolongée latéralement., de telle sorte que son bord soit placé très près d'un des bords de la bande.
Un plateau supérieur est fixé au-dessous du bâti supérieur 53, et à ce plateau sont fixés, d'une manière connue, un élément de chauffage, une moitié de moule supérieure 64 : et une rangée d'empreintes de moulage supérieures 65.
Une caractéristique importante des moitiés de moule est que, contrairement aux moules habituels, lesdites moitiés sont relativement longues et étroites et ne présentent chacune qu'une seule rangée d'empreintes.
Les bords longs des plateaux de presse sont parallèles aux bords longitudinaux de la bande transporteuse.
Immédiatement après que les boulettes ont été entraînées par la bande hors du poste de préchauffage pour aller au poste de moulage, elles sont transférées de ladite bande à l'intérieur des cavités de moulage inférieures, la presse étant ouverte à ce stade. Le dispositif d'alimentation en boulettes comprend w clia- riot 66 monté pour coulisser, à ses extrémités, sur des tiges 67 fixées, par leurs extrémités intérieures 68, aux bâtis latéraux 52. Des ressorts 69 sont montés sur les tiges 67, entre le chariot et les bâtis latéraux. Des doigts d'alimentation 70 analogues aux doigta 38 sont montés de façon réglable sur le chariot 66.
Le mouvement vers 1'intérieur du chariot et des doigts, dont le rôle est de transférer des boulettes de la bande aux cavités de moulage inférieures, est réalisé à l'aide d'une tige 71 fixée à un piston 72 coulissant dans un eylindre 73, le piston recevant de l'air comprimé sur sa face extérieure par l'intermédiaire d'une soupape à air 74, commandée par un solénoïde et analogue à la soupape 29A réglant l'admission d'air au cylindre 27. Un so lénoïde 75 est excité pendant une courte période de temps, déterminée par une minuterie, après que les boulettes ont été déplacées du préchauffeur au poste de moulage.
Pendant cette période, un piston 76, pourvu d'une tige dont une partie constitue le noyau du solénoïde, se meut vers la droite de la po sition représentée à la fig. 1 et permet à l'air arrivant d'un compresseur de venir sur la face extérieure du piston 72 et de faire mouvoir le chariot et les doigts vers l'intérieur, les extrémités entaillées en V des doigts intro- luisant les boulettes dans leurs empreintes de moulage inférieures respectives.
Le solénoïde 75 est alors désexcité, le piston 76 est ramené à la position représentée, par exemple par un ressort ou un solénoïde auxiliaire, l'air s'échappe du cylindre 73 et les ressorts 69 ramènent le chariot A sa position initiale représentée,
Le cylindre 73 est supporté par une console 74il pourvue d'une butée réglable 75,-1 avec laquelle est destinée à entrer en contact une barre de butée 76. l, fixée au chariot 66, pour limiter le mouvement du chariot vers l'intérieur.
A la fin du mouvement de retour du cliariot vers l'extérieur, ce chariot vient, buter, pour le fermer, contre un interrupteur à. poussoir 77 monté dans un circuit alimentant un solénoïde 78 qui commande une soupape hydraulique 56, qui est analogue aux soupapes à air 29. 1 et 74. Après la fermeture du circuit du solénoïde 78 par l'interrupteur 77, ce solénoïde est excité pendant un certain temps, déterminé par une minuterie et, pen (lant cette excitation, du liquide sous pression provenant d'un accumulateur est admis par le tuyau 57 sur la face inférieure du piston 55. Le plateau inférieur s'élève avee la moitié de moule inférieure présentant les empreintes contenant les boulettes préchauffées, et cet ensemble mobile coopère avec la moitié de moule supérieure pour mouler les objets.
Le traitement thermique est réalisé simultanément par les éléments chauffants fixés aux plateaux.
On règle la minuterie de façon à assurer la durée nécessaire du traitement thermique, déterminée à l'avance. A la fin de ce traitement, le solénoïde 78 est désexcité, ce qui coupe l'admission de liquide de l'accumulateur, ramené le piston 55 à la position de la fig. 3 et permet au liquide de s'échapper du cylindre de la presse et de passer, par la sonpape 56, à un réservoir de liquide.
Le mouvement de retour du piston 55 vers le bas est secondé par des biellettes 79 dont les extrémités supérieures sont fixées aux côtés du plateau mobile 59, ces biellettes traversent des plaques 80 qui sont fixées au bâti (le la machine, et chacune de ces biellettes comporte un écrou réglable 81 à son extrémité inférieure. Un ressort 82 est monté sur chacune des biellettes, entre l'écrou 81 et la plaque 80. Lorsque le piston 55 et le plateau 59 effectuent un mouvement vers le haut, les ressorts 82 sont comprimés et lorsque l'admission de liquide sous pression à la presse 54 est coupée, les ressorts ramènent le plateau 59 dans la position de la fig. 2.
L'éjection des boulettes moulées hors des empreintes de moulage supérieures 65 s'effeetue de la manière suivante : Des soupapes d'éjection 83 sont pourvues de tiges 84 reliées chacune à une plaque de liaison transversale, chaque plaque de liaison étant reliée, à chaque extrémité, à un tirant 85. Les tirants sont reliés, à certains intervalles, à des bras éjecteurs transversaux 86 disposés chacun dans une rainure étroite du plateau supérieur, audessus d'une empreinte de moulage supérieure.
Chacun des bras éjecteurs 86 porte centralement un doigt ou goujon éjeeteur, mobile axialement dans une empreinte de moulage supérieure adjacente. Lorsque les soupapes 83 reçoivent de l'air comprimé, les tiges 84 se meuvent vers le bas en entraînant les plaques de liaison, les barres 85, les bras 86 et les doigts éjecteurs qui éjectent les objets moulés et durcis hors des empreintes de moulage.
Les soupapes 83 reçoivent de l'air comprimé d'un compresseur par l'intermédiaire d'un cylindre 87 et de tuyaux 88 et 89. L'admission d'air est commandée par un piston 90 coulissant dans le cylindre 87, le piston étant pourvu d'une tige 91 fixée au plateau 59.
Lorsque ce dernier descend, le piston 90 permet à l'air de passer du compresseur aux soupapes 83, et les doigts éjecteurs sont actionnés.
Lorsque le plateau 59 se meut vers le haut, le piston coupe l'admission d'air du compresseur et l'air s'échappe des soupapes 83 et passe à l'air libre. Les doigts éjecteurs sont rappelés par des ressorts, par exemple.
Pour transférer les objets moulés éjectés des plateaux à l'intérieur d'une goulotte 92 et nettoyer les empreintes de moulage, on utilise de 1'air comprimé provenant d'un compresseur et arrivant par un cylindre 93, une ouverture 94 de celui-ci et un tuyau princi- pal 95, supporté par des consoles 96 et pourvu de buses 97 dirigées entre les plateaux et vers la goulotte 92.
L'ouverture 94 est normalement fermée par une soupape 98 et une partie de la tige 99 de cette soupape constitue le noyau d'un solénoïde 100 commandé par une minuterie.
On règle celle-ci de façon que le solénoïde soit excité au moment où la presse s'ouvre.
Lorsque l'excitation du solénoïde a lieu, la soupape 98 est soulevée au-dessus de louverture 94 et l'air passe du compresseur aux tuyaux 97. Après une courte période de temps, le solénoïde 100 est désexcité, louverture 94 est recollverte par la soupape 98 et l'admission d'air alimentant les buses de soufflage est coupée.
Les diverses parties d'un cycle typique de 17 secondes, tel que celui qui vient d'être dé- crit, sont représentées à la fig. 4. Les lignes continues indiquent les périodes commandées directement par des minuteries.
Il doit être bien entendu que les temps peuvent être modifiés pour tenir compte de facteurs variables, tels que les dimensions des boulettes, la matière dont sont faites les boulettes, l'intensité du préchauffage, la période de temps nécessaire pour le chargement ma nuel et la période nécessaire pour l'inspee- tion après l'ouverture de la presse et avant l'amenée de la rangée suivante de boulettes aux empreintes.
La ligne 101 représente la période pendant laquelle le chariot se meut vers la presse, et la ligne 102 le mouvement de retour sous l'influence des ressorts 69.
La ligne 103 indique le temps pendant lequel la presse se ferme, la ligne 104 la durée du traitement thermique et la ligne 105 l'ouverture de la presse sous l'influence des ressorts 82. La signification des autres lignes est évidente.
On a décrit l'application d'un dispositif de chargement manuel au poste de chargement parce qu'on a considéré qu'une surveil- lance est désirable à ce poste pour qu'on soit sûr qu'il ne passera pas de boulette défeetueuse sur la bande transporteuse et, par la suite, dans la presse.
Avec des boulettes de bonne qualité, des dispositifs de chargement et d'alimentation automatiques pourraient être prévus au poste de chargement. Il comprendrait, par exemple, une trémie située au-dessus de la. table 35 et destinée à laisser tomber des boulettes espacées les unes des autres sur la table, pendant que d'autres boulettes sont en cours de monlage et de traitement thermique dans la a presse. Des organes comprenant des éléments analogues à ceux afférents au chariot 66 seraient substitués au chariot 37 et aux pièces coopérantes. Des dispositifs analogues aux éléments 73 et 74 et les pièces adjointes à ces éléments seraient prévus pour transférer les boulettes de la table 35 à la bande 12.
Une soupape unique 74 pourrait être utilisée avec un branchement du tuyau raccor- dant cette soupape et le cylindre 73 à un ey- lindre correspondant au cylindre 73 au poste de chargement. Dans ce eas, une rangée de boulettes serait transférée de la table 35 à la bande 12 pendant le temps qu'une autre rangée est transférée de la bande à la presse.
On a décrit la presse en supposant que le plateau inférieur constitue le plateau mobile et que les goujons éjecteurs sont adjoints au plateau supérieur, mais il est évident pour l'homme du métier que le plateau supérieur pourrait être le plateau mobile et que les goujons éjecteurs pourraient être adjoints au plateau inférieur.
De même, les tuyaux 95 et 97 peuvent être montés sur le plateau inférieur ou indépen- damment de l'un ou l'autre des plateaux, pourvu que l'air soit évacué entre les plateaux lorsque la presse est ouverte.
REVENDICATIONS :
I. Procédé de moulage d'objets en matière plastique, à partir de boulettes de ma tière plastique, caractérisé en ce qu'on utilise une presse de moulage comportant un plateau supérieur et un plateau inférieur, chaque plateau portant une moitié de moule présentant une seule rangée d'empreintes de moulage, et en ce qu'on effectue une série de cycles répétés, chaque cycle comprenant une phase dans laquelle on fait passer une rangée uni- que de boulettes espacées sur une ligne droite d'une table de chargement à une bande transporteuse immobile, l'espacement des bou
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
Method of molding plastic objects and machine for the implementation
of this process.
The present invention relates to a method for molding plastic objects, i. from plastic balls, and a machine for carrying out this process; plastic objects, referred to as plastic objects, are made from synthetic resins and similar materials; the method applies, in particular, to the molding of small articles such as: sheep, fasteners, handles and the like, and aims to mold articles of more uniform quality and at a greater speed than by the methods existing, and reduce labor costs, as well as the cost of equipment.
The method is characterized in that a molding press is used comprising an upper plate and a lower plate, each plate carrying a half of the mold having a single row of molding impressions, and in that a series of moldings is carried out. repeated cycles, each cycle comprising a phase in which a single row of pellets spaced in a straight line is passed from a loading table to a stationary conveyor belt, the pellet spacing being equal to that between the indentations of the trays of press and the row being parallel to the direction of the movement of the strip, and the strip and the pellets are moved to a preheater, a second phase in which the strip is stopped and the pellets are preheated,
a third phase consisting in moving the strip with the preheated pellets to a molding station where the molding press is placed, and a fourth phase consisting in stopping the strip and laterally transferring the pellets into the press when the latter is open , to recall the means cl. transfer, closing the press, molding and processing the pellets, opening the press and ejecting the molded articles out of the mold cavities and out of the space between the press platens.
The machine for implementing the method is characterized in that it comprises a molding press comprising an upper plate and a lower plate, these plates being relatively long and narrow and one of them being mobile, a device heating trays, each tray carrying a half of the mold having a single row of molding cavities, each lower mold cavity being intended to receive a pellet and each upper mold cavity being intended to mold this pellet in cooperation with 1 ' corresponding lower mold cavity, means for normally holding said press open, a device for moving the movable plate so as to close the press after each lower mold cavity has received a pellet,
means for controlling the period during which the press is closed and a device for returning the press to its open position.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the machine which is the subject of the invention.
Fig. 1 is a plan view with horizontal section of the machine, this view being partially sequential.
Fig. 2 is a partial sectional elevation view of the machine, also in part schematic, with the molding station pellet feed mechanism and certain other parts assumed to be removed for clarity.
Fig. 3 is a vertical view on a larger scale taken through line 3-3 of FIG. 1, this figure showing the upper part of the molding press and related parts.
Fig. 4 is a graphical representation of the duration of the various phases of a typical cycle of operations.
Reference will firstly be made to FIGS. 1 and 2 of this drawing. The machine frame is made up of horizontal members such as 10 and vertical members such as 11. A conveyor belt 12, made of an electrically conductive material, preferably stainless steel, and having a smooth outer surface, passes over the driving pulley 13 and over an idle pulley 14, these two pulleys being mounted on the frame of the machine, at its opposite ends. The upper surface of the strip 12 is located in a substantially horizontal plane and the strip is held at the necessary degree of tension by means of a tension pulley 15 adjustably mounted on the frame.
The belt 12 is driven intermittently from a motor 16, by means of a conventional mechanism consisting of a clutch 17 and a brake 18, by the intermediary of a pulley. 19 connected by the clutch 17 to the motor shaft, a transmission belt 20 and a pulley 21 mounted on the same shaft as the pulley 13.
The clutch-brake assembly 17, 18 is such that the brake is applied as soon as the pulley 19 has been disengaged from the engine, which reduces the excess travel of the conveyor belt 12 to a minimum and constant value.
The mechanism 17, 18 is actuated by a lever 22 pivoted at 23 and which is connected at 24 to this mechanism and at 25 to a piston 26 sliding in a cylinder 27 and normally biased by a spring towards the position shown, in which the pulley 19 is disengaged from the engine.
The web is normally only driven for a fraction of the time of each machine cycle, such as the last three seconds of a typical 17 second cycle. This result is achieved, for example, by connecting the cylinder 27 by a pipe 29 to an air valve 29A, controlled by a solenoid, this member consisting of an eyeliner 30 in which a piston 31 slides.
A portion of the piston rod 31 constitutes the core of a solenoid 32. The piston 31 is normally held, for example by a spring or by an additional solenoid (not shown), in the position shown, in which it closes a pipe. air supply 33 from a compressor. Using an ordinary timer, the solenoid circuit is controlled such that it energizes 14 seconds after the cycle begins. When this excitation takes place, the piston 31 is pulled to the right, the compressed air passes over the underside of the piston 26 which rises against the action of the spring 28 and moves the lever 22 to release the brake and couple the pulley 19 to the motor, causing the belt 12 to drive.
Three seconds later, the minnterie opens the circuit of the solenoid and de-energizes the latter, the piston 31 moves to the left and cuts off the air intake, the air escapes through an orifice 34 and the piston 26 is returned. in the position shown, in which the pulley 19 is disengaged from the motor, the brake is applied and the band stopped.
A hand loading station is placed near the pulley 13. This station comprises a table 35 having guide rails constituted by U-profiles 36 receiving the ends of a carriage 37, on which are mounted in an adjustable manner. feed fingers 38. Each of these fingers has a notch in the shape of a V at its front end. During loading, the carriage 37 occupies a recessed position, into which it has been brought with the aid of handles 39. Plastic balls 40 are placed on the table 35, between the front ends of the fingers 38 and the web. 12, each of the pellets being centered approximately on one of the V-notches.
During the 14 second period of web stillness, the carriage is moved forward until the pellets have been exactly placed on a line coinciding with the center line of the web and parallel to the sides of this bandaged. The cart is then brought back.
Pellets of various sizes can be placed simultaneously on the belt. To ensure that the centers of the pellets will be located on a substantially straight line when the pellets reach the strip, the position of each finger on the carriage is adjusted to take into account the diameter of the pellet placed in front of its V-notch. The adjustment device may consist of bolts passing through slots in the fingers and in the carriage.
To ensure that the forward movement of the carriage will stop when the pellets reach the position they are to occupy on the web, the outer edge of the table 35 forms a stop against which the leading edge of the carriage 37 can take support.
During the 3 second movement of the belt, the pellets are transported to the preheating station. The preheating device comprises a shielded chamber 41 having at each of its ends a narrow slot 42 through which the strip and a line of pellets can enter and exit the chamber, a hot electrode 43, connected to one of the terminals of a conventional high frequency wave generator 44, a cold electrode, consisting of the strip itself, and a dielectric consisting of the pellets. A frame 45 supports the electrode 43 via a partition 46, a bolt 47 and a nut 48.
By rotating the nut 48, the height of the electrode 43 above the strip can be changed and the heating can therefore be adjusted.
The conveyor belt, that is to say the cold electrode, is earthed by means of brushes 49 subjected to the action of springs and arranged in contact with the upper surface of the belt, at each of the ends of the chamber 41, and of pulleys 50, subjected to the action of springs and supporting the band on the side opposite to that where the brushes 49 are placed.
Brushes 51 sweep the edges of the top surface of the web and remove foreign matter which might obstruct proper grounding. Another cleaning brush 51A (fig. 1) is provided downstream of the molding station.
The preheating time for each bead is equal to, if not slightly longer, the 14 second period when the strip is stationary, as each pellet is heated as it moves inside the chamber. preheating, and not just while the web is stationary.
After their preheating in chamber 41, the pellets are driven by the strip to the molding station, this movement lasting 3 seconds. The axes of the loading station, the preheating station and the molding station, transverse to the direction of the movement of the strip, are at equal distances from each other, and there is between the duration of each movement of the belt. the band and its speed a ratio such that each movement of the band is equal to a distance from axis to axis of successive stations s.
The molding device is a hydraulically operated press (see also fig. 3).
This press comprises side frames 52, an upper frame 53, a pedestal and a hydraulic press 54 mounted between the frames 52. A press piston 55 is intended to be lifted inside the press cylinder 54 by a pressurized liquid. arriving from an accumulator and admitted to the cylinder via a valve 56 and a pipe 57 (fig. 1); a screen plate 58 rests on the upper end of the piston 55, and a movable plate 59 rests on this screen plate.
Guide plates 60, fixed to the two ends of the plate 59 and arranged so as to cover part of the edges of the frames 52, prevent the lateral displacement of the plate 59 relative to the frames 52 during the movements of said plate between these members. The molding device further includes a lower plate 61, a heater, a lower mold half 6121, and a row of lower mold cavities 62. The long edges of the plates 59 and 61 are parallel to the longitudinal edges of the web. 12.
An apron 63 is fixed to the lower mold half 61S, between the molding cavities 62 and the strip 12, one of the edges of this apron being placed very close to one of the edges of the strip. The top surface of the mold cavities is located slightly below that of the apron, and the latter is located slightly below that of the strip.
As a variant, the apron can be omitted, the surfaces of the lower mold half and its indentations being in the same plane situated slightly below the upper surface of the strip and the lower mold half being extended laterally. , so that its edge is placed very close to one of the edges of the tape.
An upper plate is fixed below the upper frame 53, and to this plate are attached, in known manner, a heating element, an upper mold half 64: and a row of upper mold cavities 65.
An important feature of mold halves is that, unlike conventional molds, said halves are relatively long and narrow and each only has a single row of indentations.
The long edges of the press platens are parallel to the longitudinal edges of the conveyor belt.
Immediately after the pellets have been driven by the strip from the preheating station to the molding station, they are transferred from said strip to the interior of the lower mold cavities with the press open at this point. The pellet feeder comprises w clia- riot 66 mounted to slide, at its ends, on rods 67 fixed, by their inner ends 68, to the side frames 52. Springs 69 are mounted on the rods 67, between the rods. carriage and side frames. Feed fingers 70 similar to fingers 38 are adjustably mounted on carriage 66.
The inward movement of the carriage and fingers, the role of which is to transfer pellets from the strip to the lower mold cavities, is achieved by means of a rod 71 attached to a piston 72 sliding in a cylinder 73. , the piston receiving compressed air on its outer face via an air valve 74, controlled by a solenoid and similar to the valve 29A regulating the air intake to the cylinder 27. A solenoid 75 is energized for a short period of time, determined by a timer, after the pellets have been moved from the preheater to the molding station.
During this period, a piston 76, provided with a rod, part of which constitutes the core of the solenoid, moves to the right of the position shown in FIG. 1 and allows the air coming from a compressor to come on the outside face of the piston 72 and to move the carriage and the fingers inwards, the V-notched ends of the fingers intro- ducing the pellets into their imprints respective lower moldings.
The solenoid 75 is then de-energized, the piston 76 is returned to the position shown, for example by a spring or an auxiliary solenoid, the air escapes from the cylinder 73 and the springs 69 return the carriage to its initial position shown,
The cylinder 73 is supported by a bracket 74il provided with an adjustable stop 75, -1 with which is intended to come into contact a stop bar 76. l, fixed to the carriage 66, to limit the movement of the carriage inwards. .
At the end of the return movement of the cliariot towards the outside, this carriage comes up against, to close it, against a switch. pusher 77 mounted in a circuit supplying a solenoid 78 which controls a hydraulic valve 56, which is analogous to the air valves 29. 1 and 74. After closing the circuit of the solenoid 78 by the switch 77, this solenoid is energized for a period of time. certain time, determined by a timer and, under this excitation, pressurized liquid from an accumulator is admitted through pipe 57 on the underside of piston 55. The lower plate rises with the lower mold half presenting the impressions containing the preheated pellets, and this movable assembly cooperates with the upper mold half to mold the objects.
The heat treatment is carried out simultaneously by the heating elements attached to the trays.
The timer is set to ensure the necessary duration of the heat treatment, determined in advance. At the end of this treatment, the solenoid 78 is de-energized, which cuts off the admission of liquid to the accumulator, returning the piston 55 to the position of FIG. 3 and allows the liquid to escape from the cylinder of the press and pass, through its valve 56, to a liquid reservoir.
The downward return movement of piston 55 is assisted by rods 79 whose upper ends are fixed to the sides of the movable plate 59, these rods pass through plates 80 which are fixed to the frame (the machine, and each of these rods has an adjustable nut 81 at its lower end. A spring 82 is mounted on each of the links, between the nut 81 and the plate 80. When the piston 55 and the plate 59 perform an upward movement, the springs 82 are compressed. and when the pressurized liquid inlet to the press 54 is cut off, the springs return the plate 59 to the position of Fig. 2.
The ejection of the molded pellets from the upper mold cavities 65 is effected as follows: Ejection valves 83 are provided with rods 84 each connected to a transverse link plate, each link plate being connected, to each end, to a tie rod 85. The tie rods are connected, at certain intervals, to transverse ejector arms 86 each disposed in a narrow groove of the upper plate, above an upper mold cavity.
Each of the ejector arms 86 centrally carries an ejector pin or pin, axially movable in an adjacent upper molding cavity. When the valves 83 receive compressed air, the rods 84 move downward, driving the link plates, bars 85, arms 86, and ejector fingers which eject the molded and cured objects out of the mold cavities.
The valves 83 receive compressed air from a compressor via a cylinder 87 and pipes 88 and 89. The air intake is controlled by a piston 90 sliding in the cylinder 87, the piston being provided with a rod 91 fixed to the plate 59.
When the latter descends, the piston 90 allows air to pass from the compressor to the valves 83, and the ejector fingers are actuated.
When the plate 59 moves upwards, the piston cuts off the air intake to the compressor and the air escapes from the valves 83 and goes to the open air. The ejector fingers are biased by springs, for example.
To transfer the molded articles ejected from the trays inside a chute 92 and to clean the mold cavities, compressed air is used from a compressor and arriving through a cylinder 93, an opening 94 thereof. and a main pipe 95, supported by consoles 96 and provided with nozzles 97 directed between the trays and towards the chute 92.
The opening 94 is normally closed by a valve 98 and part of the stem 99 of this valve constitutes the core of a solenoid 100 controlled by a timer.
This is adjusted so that the solenoid is energized when the press opens.
When the solenoid energizes, the valve 98 is raised above the opening 94 and air passes from the compressor to the pipes 97. After a short period of time, the solenoid 100 is de-energized, the opening 94 is collected by the valve. valve 98 and the air inlet supplying the blowing nozzles is cut off.
The various parts of a typical 17 second cycle, such as the one just described, are shown in fig. 4. Solid lines indicate periods controlled directly by timers.
It should be understood that the times can be changed to take into account varying factors, such as the dimensions of the pellets, the material from which the pellets are made, the intensity of the preheating, the period of time required for manual loading and the time required for inspection after opening the press and before feeding the next row of pellets to the indentations.
Line 101 represents the period during which the carriage is moving towards the press, and line 102 the return movement under the influence of springs 69.
Line 103 indicates the time during which the press closes, line 104 the duration of the heat treatment and line 105 the opening of the press under the influence of the springs 82. The significance of the other lines is obvious.
The application of a manual loading device at the loading station has been described because it has been considered that monitoring is desirable at this station to ensure that no defective pellet will pass over it. the conveyor belt and, subsequently, in the press.
With good quality pellets, automatic loading and feeding devices could be provided at the loading station. It would include, for example, a hopper located above the. table 35 and intended to drop balls spaced apart from each other on the table, while other balls are being assembled and heat treated in the press. Devices comprising elements similar to those relating to the carriage 66 would be substituted for the carriage 37 and the cooperating parts. Devices similar to elements 73 and 74 and the parts attached to these elements would be provided to transfer the pellets from table 35 to strip 12.
A single valve 74 could be used with a connection of the pipe connecting this valve and the cylinder 73 to one eyeliner corresponding to the cylinder 73 at the loading station. In this case, one row of pellets would be transferred from table 35 to belt 12 while another row is transferred from the belt to the press.
The press has been described on the assumption that the lower plate constitutes the movable plate and that the ejector pins are attached to the upper plate, but it is obvious to those skilled in the art that the upper plate could be the movable plate and that the ejector pins could be added to the lower shelf.
Likewise, pipes 95 and 97 can be mounted on the lower platen or independently of either platen, provided that air is vented between the platens when the press is open.
CLAIMS:
I. A method of molding plastic objects from balls of plastic material, characterized in that a molding press comprising an upper plate and a lower plate is used, each plate carrying a half of the mold having a single row of mold cavities, and in performing a series of repeated cycles, each cycle including a phase in which a single row of spaced pellets is passed in a straight line from loading table to table. a stationary conveyor belt, the spacing of the
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