Procédé de moulage d'articles en pulpe et machine pour la mise en aeuvre de ce procédé La présente invention concerne un procédé de moulage d'articles en pulpe et une machine pour la mise en oeuvre de ce procédé, par exemple pour fabriquer des articles moulés en pulpe fibreuse, de dimensions relativement impor tantes.
Dans les machines connues jusqu'ici plu sieurs moules perforés sont montés sur un trans porteur rotatif, chaque moule étant, à son tour, immergé dans un mélange liquide peu épais contenant en suspension de la pulpe ou une autre fibre. Une couche de pulpe ou d'une autre fibre partiellement solidifiée est déposée sur la surface extérieure, de forme appropriée, du moule, grâce à une aspiration exercée à travers les orifices du moule perforé, cette couche de pulpe étant ensuite rendue compacte et comprimée entre ledit moule et l'une des diverses matrices de compression perforées, montées sur un trans porteur rotatif semblable à celui portant les moules.
Les articles ainsi rendus compacts sont alors transférés des moules aux matrices de compression, par interruption de l'aspiration, à la fin, ou vers la fin, de la phase de compression, et par substitution de la pression atmosphérique tandis que, au même moment, l'aspiration est appliquée à la matrice de compression. Ces machines peuvent présenter en outre, un troisième transporteur rotatif comportant des matrices perforées complémentaires des matrices de compression et adaptées pour recevoir, depuis les matrices de compression, les articles moulés, de la même manière que celle utilisée pour transférer les articles des moules aux matrices de compression.
Enfin une série de matrices rota tives destinées à la finition des objets avant leur transfert au troisième transporteur qui les amène à un autre poste de traitement sont prévues dans ces machines. Ces matrices auxiliaires ne sont pas indispensables au fonctionnement de la machine et peuvent, au choix, être mises ou non en situation active. Les machines du type connu précitées com portent un dispositif pour déplacer les matrices de compression en alignement axial et en parallélisme avec les moules avant que ne com mence l'action de compression sur la couche de pulpe et pour maintenir ce parallélisme pendant le transfert de l'article du moule à la matrice de compression.
Ce dispositif a la forme d'un che min de guidage formant came, concentrique dans son ensemble au transporteur à matrices de compression qui est constitué par une roue ou couronne rotative, des galets étant prévus qui sont conjugués avec les matrices de compression et adaptés pour coopérer avec le chemin de guidage.
Ces dispositifs présentent de nombreux incon vénients, particulièrement en ce qui concerne le moulage des articles de grandes dimensions ou des articles profonds.
Le procédé et la machine objets du présent brevet permettent d'éviter ces inconvénients. Le procédé de moulage d'articles en pulpe suivant l'invention est caractérisé en ce qu'on engage un moule dans une pâte de pulpe, suivant une direction sensiblement perpendiculaire au plan de la surface de la pâte, qu'on déplace ledit moule dans la pâte suivant une deuxième direc tion, sensiblement perpendiculaire à la première, et qu'on extrait enfin le moule de la pâte suivant une direction sensiblement parallèle à la première direction.
La machine pour la mise en couvre de ce procédé est caractérisée en ce qu'elle comprend un récipient destiné à -contenir une certaine quantité d'une pâte de pulpe, un support monté rotatif autour d'un axe et portant au moins un moule, et des moyens susceptibles d'écarter le moule du parcours circulaire que lui fait faire le support autour de son axe, de le faire pénétrer dans la pâte dans le récipient, puis de le déplacer à travers la pâte dans une direction générale per pendiculaire à la direction suivant laquelle il a pénétré dans la pâte et, enfin, de le sortir de la pâte suivant une direction sensiblement per pendiculaire au plan formé par la surface de la pâte.
Une mise en couvre du procédé suivant l'invention va être décrite ci-après en se référant au dessin annexé, illustrant, à titre d'exemple, une machine suivant l'invention. Dans ce dessin la fig. 1 est une vue latérale, partiellement en élévation et partiellement en coupe de cette machine montrant un jeu de moules en position de moulage d'articles et un jeu de matrices en position de compression; la fig. 2 est une vue partielle agrandie, par tiellement en coupe et partiellement en élévation, de la machine représentée à la fig. 1 et montrant les détails de la structure des moules;
la fig. 3 est une vue partielle agrandie d'une partie du mécanisme de moulage, représentant l'un des moules complètement immergé dans la pâte; la fig. 4 est une vue partielle agrandie, en élévation, de la portion inférieure du mécanisme de moulage; la fig. 5 est une vue partielle agrandie sem blable à celle de la fig. 2, mais représentant l'article en élévation; la fig. 6 est une vue latérale partielle du méca nisme comportant les matrices de compression et du transporteur, montrant le déchargement d'un article moulé, sur le transporteur, par les matrices de compression.
Suivant le dessin, un arbre 10 est monté dans un bâti, représenté partiellement en 11. Ce bâti est du type connu dans la technique.
Un moyeu 12, monté rotatif sur l'arbre 10, porte plusieurs bras radiaux tubulaires 14. Chaque bras 14 comporte, à son extrémité libre, une paire de supports tubulaires espacés 16, qui sont reliés en vue du passage d'un fluide, avec les bras correspondants 14, par des canaux latéraux 18 de communication. Un axe tubu laire 23 est monté sur chaque paire de supports 16 et sur chacun de ces axes un boîtier 20 est monté pivotant; ces axes communiquent, en vue du passage d'un fluide d'une part avec les supports et d'autre part avec le boîtier. Un bras pivotant 24 est fixé à chaque boîtier 20 et est également articulé sur un axe 22.
Un moule 26 dont la sur face est perforée et recouverte d'un tamis métal lique, de la manière usuelle est fixé à chaque boîtier 20. Un collier 28, pourvu de chambres et de canaux reliés d'une part à un tuyau d'aspira tion, d'autre part à un tuyau venant d'une source d'air comprimé, est fixé sur l'arbre 10 et peut glisser au contact du moyeu 12. Des canaux 30 qui partent des bras tubulaires 14 et traversent le moyeu 12, correspondent aux canaux d'un collier 28 aux moments voulus du cycle de fonctionnement, pour fournir au moule du vide pendant certaines phases du fonctionne ment et de l'air comprimé pendant certaines autres. Pour assurer la rotation de l'arbre 10, il est prévu une couronne dentée 32, clavetée sur cet arbre et entraînée par un pignon 34 monté sur un arbre 36.
L'arbre 36 peut être actionné par un type quelconque de moteur, tel qu'un moteur électrique, non représenté.
Pour écarter les moules de leur parcours cir culaire normal, afin qu'ils puissent suivre une trajectoire sensiblement rectiligne à travers la pâte 38 dans un récipient 40 il est prévu un che min de guidage 42 formant came, fixé au bâti. Ce chemin de guidage a une forme telle que lorsqu'un galet 44 du bras oscillant 24 atteint la partie inférieure de ce chemin, il provoque le pivotement continu du moule autour du point 22 de telle sorte que ce moule se déplace en ligne droite pendant la plus grande partie de son trajet à travers la pâte. Cette action de came écarte également le moule de son parcours circulaire normal à la partie supérieure de ce parcours, le long de laquelle le moule est adapté pour être comprimé contre une matrice de com pression.
Dans la position correspondante le moule est mis en parallélisme avec une des diverses matrices de compression pendant une période déterminée du mouvement angulaire, après quoi il peut de nouveau tourner selon son parcours circulaire normal.
Chacune des matrices de compression sus mentionnées, désignées dans leur ensemble par 46, comprend une chambre 48 au fond de laquelle se trouve une surface 50 de compression dont la forme épouse celle du moule 26. Ces matrices sont également perforées et peuvent être recouvertes d'un tamis métallique de la manière usuelle. La chambre 48 comporte, à sa partie supérieure, un élément 52 qui coulisse à travers une bague 54 disposée dans un fond amovible 56 d'un boîtier 58. L'élément 52 est relié à une plaquette 60 située à l'intérieur du boîtier et coulissant le long de guides 62 fixés dans le boîtier. Un ressort 64 prend appui sur la plaque 60 à l'une de ses extrémités, et à l'autre extrémité, sur une plaque 66 fixée au guide 62.
Le boîtier 58 est fixé à une extrémité d'un bras tubulaire 68, disposé radialement et relié à un moyeu 70, monté sur un arbre 72. Le bras tubu laire 68 est relié à un canal 74, destiné au pas- sage d'un fluide passant à travers le moyeu de la même manière que les canaux 30 et adapté pour être en coïncidence avec des canaux d'un col lier 76 qui est construit comme le collier 28.
Le boîtier 58 est également monté pivotant sur un axe 78 prévu sur le bras 68 et est relié à un bras oscillant 80, articulé sur l'axe 78 et comportant un galet de came 82 qui coopère avec un chemin de guidage 84 en forme de came fixée au bâti de la même manière que la came 42. Un raccord 86 flexible, pour le passage d'un fluide, est prévu entre le boîtier 58 et la chambre 48.
Quatre matrices de pression semblables à celle décrite ci-dessus sont représentées, à titre d'exemple, ce qui correspond à une matrice par moule; cependant on pourrait prévoir aussi l'emploi de deux matrices de pression seulement, ces matrices tournant deux fois plus vite que les moules afin de pouvoir agir en combinaison avec ces derniers. On peut changer de façon quel conque le rapport entre le nombre des moules et celui des matrices de pression, ainsi que le rap port entre les vitesses de rotation correspon dantes. Cependant, dans l'exemple choisi, où l'on a représenté un nombre égal de moules et de matrices de pression, on a prévu une couronne dentée 86, clavetée sur l'arbre 72, engrenant avec la couronne d'entraînement 32, dans le rapport 1.
Le mécanisme, ci-dessus décrit, des matrices de pression permet aux matrices de s'éloigner de leur parcours circulaire normal et de s'aligner avec le moule correspondant. De cette façon, comme les moules et les matrices de pression peuvent être amenés en position de parallélisme, le temps pendant lequel est réalisé ce parallélisme se trouve augmenté et les articles sont, par consé quent, rendus plus compacts qu'avec les dispo sitifs antérieurs.
Une fois l'article rendu compact, l'aspiration s'exerçant derrière les moules est remplacée par une insufflation d'air comprimé en même temps que l'aspiration est appliquée derrière la matrice de pression, ce qui transfère l'article moulé 88 à la matrice de pression, laquelle l'amène par rotation jusqu'à une position où il se trouve au-dessus d'un transporteur 90.A ce point, la matrice pivote, sous l'effet de la came, jusqu'à une position verticale proche du transporteur, la face de la matrice étant pratiquement parallèle à celle du transporteur, et l'aspiration s'exerçant derrière la matrice de pression est remplacée par une insufflation d'air comprimé qui dépose l'article fini sur le transporteur 90 qui l'achemine vers un autre poste de traitement.
Cette section du vide et de l'air comprimé est commandée automatiquement pendant la rotation du méca nisme des moules et des matrices d'une manière bien connue. Ainsi qu'on le voit sur la fig. 6, l'article ne tombe sur le transporteur que d'une faible hauteur, et comme, à ce moment, la matrice est pratiquement parallèle au transpor teur, l'article tombe doucement et à plat sur ledit transporteur. On remarquera également, d'après la fig. 6, qu'au moment où la matrice est emportée par le porte-matrices, elle s'écarte du trajet de l'article sur le transporteur si bien qu'il n'y a pas de contact entre la matrice vide et l'article. Les positions de la matrice et de l'article indiquées en trait discontinu montrent clairement ce mouvement.
Un dispositif de pulvérisation pour nettoyer les moules après le transfert des articles est repré senté en 92. Cette pulvérisation est de préférence commandée en synchronisme avec la rotation du mécanisme des moules de telle sorte qu'elle n'ait lieu que lorsqu'un moule se trouve dans la posi tion voulue pour être nettoyé. Le mécanisme servant à actionner par intermittence ce dispositif d'aspersion peut prendre des formes variées.
II résulte de ce qui précède que les inconvé nients cités au début, des machines connues jusqu'ici et des procédés pouvant être exécutés avec ces machines, sont éliminés par le procédé et la machine qui viennent d'être décrits, entre autres par le chemin de guidage formant came disposé à la périphérie du mécanisme de formage et par l'arbre oscillant avec galet de came, sur chaque moule, coopérant avec la came. Grâce à cette commande par came, les moules peuvent être orientés de telle sorte qu'ils entrent dans la pâte de pulpe et en sortent avec une face prati quement parallèle à- la surface du liquide dans le récipient.
De cette façon, le fond de l'article entre le premier dans la pulpe et la quitte en dernier, ce qui, dans le cas d'articles profonds ayant une forme de pot de fleur ou de seau, constitue un avantage important puisque ces articles ont, de ce fait, une épaisseur diminuant de façon uniforme depuis le bord de l'article jusqu'au fond de celui-ci, le fond étant la partie la plus épaisse. Or c'est le fond de ces articles profonds qui, en général, est appelé à porter la charge la plus lourde, lorsque les articles sont remplis.
D'autre part, dans le cas d'articles ayant une largeur considérable dans le sens de rotation de la roue portant les moules, lorsque ceux-ci sont montés fixes, l'épaisseur de matière va en dimi nuant du bord avant au bord arrière de l'article, en raison du fait que la pulpe continue à se former sur le moule lorsque celui-ci quitte la masse de pâte. Ce fait est le résultat d'une diffé rence de temps appréciable entre la sortie, hors de la pâte, des bords avant et arrière du moule, pendant le mouvement angulaire de celui-ci. Grâce à la commande par came décrite, le moule peut quitter la pâte, avec une face pratiquement parallèle à la surface de ladite pâte, ce qui a pour conséquence de conférer à l'article une épaisseur pratiquement uniforme.
Un autre inconvénient des moules fixes est que, lorsque ceux-ci quittent la pâte de champ pendant leur mouvement angulaire, il se produit un écoulement vers le bas de la pâte humide, le long de la face de l'article, avant que le vide ne la sèche suffisamment pour la durcir. Ce fait est particulièrement gênant le long de la partie infé rieure de la roue porte-moules et il en résulte souvent la formation, pour l'article, d'un bord irrégulier. Avec la commande par came décrite, comme le moule quitte la pâte parallèlement à la surface de celle-ci cet effet d'écoulement est éliminé.
Les moules fixes présentent en outre l'incon vénient de donner lieu à un effet de lavage . Celui-ci correspond à une sous-épaisseur provo quée localement sur l'article par la vitesse à laquelle il traverse la pâte, pendant la rotation de la roue porte-moules. Mais en montant le moule sur un bras oscillant à galet coopérant avec un chemin de guidage, le moule peut osciller d'environ quatre-vingt-dix degrés dans le sens opposé au sens de rotation de la roue, pendant que ledit moule se trouve dans la pâte.
Il en résulte que la vitesse du moule dans la pâte est très inférieure à ce qu'elle serait si le moule était monté fixe sur la roue. Etant donné cette réduction de la vitesse, 1' effet de lavage , qui produit des amincissements de l'article, se trouve réduit de façon importante alors que, en même temps, la durée d'immersion du moule dans la pâte se trouve prolongée, ce qui correspond à un temps de moulage plus long, pour l'article, à une vitesse donnée quelconque de la machine.
La commande par came permet aussi au moule d'être orienté selon toute position angu laire voulue par rapport au sens du déplacement quand il entre dans la pâte, pendant qu'il se déplace dans celle-ci et lorsqu'il la quitte. Cette orientation réglable joue un rôle important dans la formation de l'article. Par exemple, lorsqu'un moule se déplace de champ dans la pâte, il en résulte une anisotropie dans l'article, correspon dant à la direction de son déplacement.
En faisant osciller le moule de telle sorte que sa surface soit, en gros, perpendiculaire à la direc tion de déplacement dudit moule, ou tout au moins fasse un certain angle avec cette direction, on provoque une turbulence de la pâte autour des bords du moule, les fibres ayant alors une tendance moindre à se placer dans une seule direction. Toute réduction de cette anisotrôpie réduit les contraintes correspondantes créées sur les fibres de l'article.
Un autre avantage très important obtenu tient au fait que, en réduisant la vitesse du moule dans la pâte, grâce au mécanisme de came sus mentionné qui fait osciller le moule dans une direction opposée à celle de la roue quand ledit moule est plongé dans la pâte, le moule reste immergé pendant un temps beaucoup plus long que dans le cas où il est monté fixe sur la roue, ce qui permet la formation de parois relative ment plus épaisses, pour toute vitesse donnée de la machine.
En utilisant la commande par came à la- fois pour les moules et les matrices de compression, on peut obtenir le parallélisme des moules et des matrices lorsqu'ils sont à une plus grande distance les uns des autres que cela était possible auparavant et de les maintenir parallèles sur une plus grande longueur de déplacement. 11 en résulte que la machine décrite est capable de mouler des articles d'une profondeur relative ment grande, comportant des parois relativement droites, puisqu'il existe un engagement positif de la matrice de pression sur le moule et que cet engagement se fait toujours suivant un plan pra tiquement perpendiculaire.
La commande auxiliaire par came du porte- matrices de compression est importante non seulement parce qu'elle rend possible un paral lélisme entre les moules et les matrices de com pression sur une plus grande longueur de déplace ment, ainsi qu'on l'a fait remarquer ci-dessus, mais parce qu'elle permet de faire tomber les articles moulés humides sur une courroie de transporteur, à partir des matrices de compres sion, tandis que chacune des matrices de com pression se trouve dans une position proche du transporteur et parallèle à celui-ci.
Il n'y a donc qu'un faible risque de déformation de l'article, contrairement à ce qui se produit lorsqu'il n'existe pas de commande par came et que les articles doivent être lâchés d'une hauteur suffi- sante pour que les angles des matrices, dans leur mouvement de rotation vers l'avant, ne le heur tent pas.
A ce point de vue, il convient aussi de noter que le mécanisme à came du porte-matrices est agencé de telle sorte qu'il déplace la matrice hors du chemin circulaire suivi par le porte matrices pour qu'elle passe complètement à l'écart des articles placés sur le transporteur, lorsque le porte-matrices tourne, ce qui empêche les matrices de heurter et de déformer les articles avant qu'ils ne puissent être acheminés vers un autre poste.
La machine à mouler décrite présente les avantages suivants: - elle permet d'obtenir un article en pulpe moulée uniforme; - elle est capable de mouler des articles creux en pulpe profonds; - l'article moulé peut comporter des parois plus épaisses; - l'article obtenu est isotrope, ce qui dimi nue les contraintes dues au gauchissement.
The present invention relates to a method for molding pulp articles and a machine for carrying out this method, for example for manufacturing molded articles. in fibrous pulp, of relatively large dimensions.
In the machines known hitherto, several perforated molds are mounted on a rotating conveyor, each mold being, in turn, immersed in a thin liquid mixture containing in suspension pulp or another fiber. A layer of pulp or other partially solidified fiber is deposited on the suitably shaped outer surface of the mold by suction exerted through the orifices of the perforated mold, this layer of pulp then being compacted and compressed between said mold and one of the various perforated compression dies, mounted on a rotating conveyor similar to that carrying the molds.
The articles thus made compact are then transferred from the molds to the compression dies, by interrupting the suction, at the end, or towards the end, of the compression phase, and by substituting the atmospheric pressure while, at the same time , suction is applied to the compression die. These machines may furthermore have a third rotary conveyor comprising perforated dies complementary to the compression dies and adapted to receive, from the compression dies, the molded articles, in the same manner as that used to transfer the articles from the molds to the dies. compression.
Finally, a series of rotating dies intended for finishing the objects before their transfer to the third conveyor which brings them to another processing station are provided in these machines. These auxiliary dies are not essential for the operation of the machine and may or may not be placed in an active situation. The aforementioned machines of the known type carry a device for moving the compression dies in axial alignment and in parallelism with the molds before the compression action begins on the layer of pulp and for maintaining this parallelism during the transfer of the material. section from the mold to the compression die.
This device has the form of a guide path forming a cam, concentric as a whole with the compression die conveyor which is constituted by a rotating wheel or crown, rollers being provided which are conjugated with the compression dies and adapted for cooperate with the guide path.
These devices have many drawbacks, particularly with regard to the molding of large articles or deep articles.
The method and the machine which are the subject of the present patent make it possible to avoid these drawbacks. The method of molding articles in pulp according to the invention is characterized in that one engages a mold in a pulp pulp, in a direction substantially perpendicular to the plane of the surface of the pulp, that said mold is moved in the dough in a second direction, substantially perpendicular to the first, and finally extracting the mold from the dough in a direction substantially parallel to the first direction.
The machine for the setting of this process is characterized in that it comprises a container intended to -contain a certain quantity of a pulp paste, a support mounted to rotate about an axis and carrying at least one mold, and means capable of moving the mold away from the circular path made by the support around its axis, of making it penetrate the dough in the container, then of moving it through the dough in a general direction perpendicular to the direction in which it penetrated into the dough and, finally, out of the dough in a direction substantially perpendicular to the plane formed by the surface of the dough.
An implementation of the method according to the invention will be described below with reference to the appended drawing illustrating, by way of example, a machine according to the invention. In this drawing, fig. 1 is a side view, partly in elevation and partly in section of this machine showing a set of molds in the article molding position and a set of dies in the compression position; fig. 2 is an enlarged partial view, partly in section and partly in elevation, of the machine shown in FIG. 1 and showing the details of the structure of the molds;
fig. 3 is an enlarged partial view of part of the molding mechanism, showing one of the molds completely submerged in the dough; fig. 4 is an enlarged partial view, in elevation, of the lower portion of the molding mechanism; fig. 5 is an enlarged partial view similar to that of FIG. 2, but showing the article in elevation; fig. 6 is a partial side view of the mechanism including the compression dies and the conveyor, showing the unloading of a molded article, onto the conveyor, by the compression dies.
According to the drawing, a shaft 10 is mounted in a frame, partially shown at 11. This frame is of the type known in the art.
A hub 12, rotatably mounted on the shaft 10, carries several tubular radial arms 14. Each arm 14 comprises, at its free end, a pair of spaced tubular supports 16, which are connected for the passage of a fluid, with the corresponding arms 14, by lateral communication channels 18. A tubular axis 23 is mounted on each pair of supports 16 and on each of these axes a housing 20 is pivotally mounted; these axes communicate, with a view to the passage of a fluid on the one hand with the supports and on the other hand with the housing. A pivoting arm 24 is fixed to each housing 20 and is also articulated on an axis 22.
A mold 26, the surface of which is perforated and covered with a lique metal screen, in the usual manner is fixed to each housing 20. A collar 28, provided with chambers and channels connected on the one hand to a suction pipe tion, on the other hand to a pipe coming from a source of compressed air, is fixed on the shaft 10 and can slide in contact with the hub 12. Channels 30 which start from the tubular arms 14 and pass through the hub 12, correspond to the channels of a collar 28 at the desired times of the operating cycle, to supply the mold with vacuum during certain phases of operation and compressed air during certain others. To ensure the rotation of the shaft 10, a toothed ring 32 is provided, keyed on this shaft and driven by a pinion 34 mounted on a shaft 36.
The shaft 36 can be operated by any type of motor, such as an electric motor, not shown.
To move the molds away from their normal circular path, so that they can follow a substantially rectilinear path through the dough 38 in a container 40, a guide path 42 is provided forming a cam, fixed to the frame. This guide path has a shape such that when a roller 44 of the oscillating arm 24 reaches the lower part of this path, it causes the continuous pivoting of the mold around the point 22 so that this mold moves in a straight line during the most of its way through the dough. This cam action also moves the mold away from its circular path normal to the upper part of this path, along which the mold is adapted to be compressed against a compression die.
In the corresponding position the mold is placed in parallel with one of the various compression dies for a determined period of angular movement, after which it can again rotate according to its normal circular path.
Each of the aforementioned compression dies, designated as a whole by 46, comprises a chamber 48 at the bottom of which there is a compression surface 50 whose shape matches that of the mold 26. These dies are also perforated and can be covered with a metal screen in the usual manner. The chamber 48 comprises, at its upper part, an element 52 which slides through a ring 54 disposed in a removable bottom 56 of a housing 58. The element 52 is connected to a plate 60 located inside the housing and sliding along guides 62 fixed in the housing. A spring 64 is supported on the plate 60 at one of its ends, and at the other end, on a plate 66 fixed to the guide 62.
The housing 58 is fixed to one end of a tubular arm 68, disposed radially and connected to a hub 70, mounted on a shaft 72. The tubular arm 68 is connected to a channel 74, intended for the passage of a fluid passing through the hub in the same manner as channels 30 and adapted to coincide with channels of a neck tie 76 which is constructed like collar 28.
The housing 58 is also mounted to pivot on an axis 78 provided on the arm 68 and is connected to an oscillating arm 80, articulated on the axis 78 and comprising a cam roller 82 which cooperates with a guide path 84 in the form of a cam fixed to the frame in the same way as the cam 42. A flexible connector 86, for the passage of a fluid, is provided between the housing 58 and the chamber 48.
Four pressure dies similar to that described above are shown, by way of example, which corresponds to one die per mold; however, provision could also be made for the use of only two pressure dies, these dies rotating twice as fast as the molds in order to be able to act in combination with the latter. The ratio between the number of molds and the number of pressure dies, as well as the ratio between the corresponding rotational speeds, can be changed in any way. However, in the example chosen, where an equal number of molds and pressure dies has been shown, a ring gear 86 is provided, keyed on the shaft 72, meshing with the drive ring 32, in report 1.
The mechanism, described above, of the pressure dies allows the dies to move away from their normal circular path and to align with the corresponding mold. In this way, as the molds and the pressure dies can be brought into the position of parallelism, the time during which this parallelism is achieved is increased and the articles are, consequently, made more compact than with the previous devices. .
Once the article is compacted, the suction exerted behind the molds is replaced by a blast of compressed air at the same time as the suction is applied behind the pressure die, which transfers the molded article 88 to the pressure die, which rotates it to a position where it is above a conveyor 90. At this point, the die rotates, under the effect of the cam, to a position vertical close to the conveyor, the face of the die being practically parallel to that of the conveyor, and the suction exerted behind the pressure die is replaced by a blowing of compressed air which deposits the finished article on the conveyor 90 which forwards it to another processing station.
This section of the vacuum and the compressed air is automatically controlled during the rotation of the mold and die mechanism in a well known manner. As can be seen in FIG. 6, the article falls on the conveyor only from a low height, and since at this time the die is practically parallel to the conveyor, the article falls smoothly and flat on said conveyor. It will also be noted, from FIG. 6, that as the die is carried by the die carrier, it moves away from the path of the article on the conveyor so that there is no contact between the empty die and the article . The positions of the die and the article indicated in broken lines clearly show this movement.
A spray device for cleaning the molds after the transfer of the articles is shown at 92. This spraying is preferably controlled in synchronism with the rotation of the mechanism of the molds so that it takes place only when a mold settles. is in the desired position for cleaning. The mechanism for intermittently actuating this sprinkler device can take various forms.
It follows from the foregoing that the drawbacks mentioned at the start, of the machines known hitherto and of the methods which can be carried out with these machines, are eliminated by the method and the machine which have just been described, inter alia by the path guide forming a cam disposed at the periphery of the forming mechanism and by the oscillating shaft with cam roller, on each mold, cooperating with the cam. By virtue of this cam drive, the molds can be oriented such that they enter the pulp paste and leave it with a face practically parallel to the surface of the liquid in the container.
In this way, the bottom of the article enters the pulp first and leaves it last, which in the case of deep articles having a flowerpot or bucket shape is a significant advantage since these articles have, therefore, a uniformly decreasing thickness from the edge of the article to the bottom thereof, the bottom being the thickest part. Now it is the substance of these deep articles which, in general, is called upon to carry the heaviest load, when the articles are full.
On the other hand, in the case of articles having a considerable width in the direction of rotation of the wheel carrying the molds, when these are mounted stationary, the material thickness decreases from the front edge to the rear edge. of the article, due to the fact that the pulp continues to form on the mold when the latter leaves the dough mass. This fact is the result of an appreciable time difference between the exit, out of the dough, of the front and rear edges of the mold, during the angular movement of the latter. Thanks to the cam control described, the mold can leave the dough, with a face practically parallel to the surface of said dough, which has the consequence of giving the article a practically uniform thickness.
Another disadvantage of stationary molds is that when these leave the field dough during their angular movement, there is a downward flow of the wet dough, along the face of the article, before the vacuum occurs. do not dry it enough to harden it. This fact is particularly troublesome along the lower part of the mold wheel and often results in the formation of an irregular edge for the article. With the described cam drive, as the mold leaves the dough parallel to the surface thereof this flowing effect is eliminated.
Stationary molds also have the disadvantage of giving rise to a washing effect. This corresponds to an under-thickness caused locally on the article by the speed at which it passes through the dough, during the rotation of the mold-holder wheel. But by mounting the mold on a roller oscillating arm cooperating with a guide path, the mold can oscillate by about ninety degrees in the direction opposite to the direction of rotation of the wheel, while said mold is in dough.
As a result, the speed of the mold in the dough is much lower than it would be if the mold were fixedly mounted on the wheel. Due to this reduction in speed, the washing effect, which produces thinning of the article, is significantly reduced while, at the same time, the immersion time of the mold in the dough is prolonged, which corresponds to a longer molding time, for the article, at any given speed of the machine.
The cam control also allows the mold to be oriented in any desired angular position with respect to the direction of travel as it enters the dough, as it moves therein and when it leaves it. This adjustable orientation plays an important role in the formation of the article. For example, when a mold moves field in the dough, an anisotropy results in the article, corresponding to the direction of its movement.
By making the mold oscillate so that its surface is roughly perpendicular to the direction of movement of said mold, or at least at an angle with this direction, turbulence of the dough around the edges of the mold is caused. , the fibers then having a less tendency to be placed in only one direction. Any reduction in this anisotropy reduces the corresponding stresses created on the fibers of the article.
Another very important advantage obtained is that, by reducing the speed of the mold in the dough, thanks to the aforementioned cam mechanism which makes the mold oscillate in a direction opposite to that of the wheel when said mold is immersed in the dough , the mold remains immersed for a much longer time than in the case where it is mounted fixedly on the wheel, which allows the formation of relatively thicker walls, for any given speed of the machine.
By using cam control for both molds and compression dies, parallelism of the molds and dies can be achieved when they are at a greater distance from each other than was previously possible and keep parallel over a longer travel length. As a result, the machine described is capable of molding articles of a relatively great depth, having relatively straight walls, since there is a positive engagement of the pressure die on the mold and this engagement always takes place according to a practically perpendicular plane.
The auxiliary cam control of the compression die holder is important not only because it makes possible a parallelism between the molds and the compression dies over a longer travel length, as has been done. notice above, but because it allows wet molded articles to drop onto a conveyor belt, from the compression dies, while each of the compression dies is in a position close to the conveyor and parallel to this one.
There is therefore only a small risk of deformation of the article, unlike what occurs when there is no cam drive and the articles must be released from a sufficient height to that the angles of the dies, in their forward rotational movement, do not strike it.
From this point of view, it should also be noted that the cam mechanism of the die holder is arranged so that it moves the die out of the circular path followed by the die holder so that it passes completely out of the way. items placed on the conveyor, when the die carrier rotates, preventing the dies from hitting and deforming the items before they can be routed to another station.
The molding machine described has the following advantages: it makes it possible to obtain an article in uniform molded pulp; - it is capable of molding hollow articles into deep pulp; - the molded article may have thicker walls; - The article obtained is isotropic, which reduces the stresses due to warping.