Machine pour le moulage par soufflage de matières plastiques
La présente invention concerne une machine pour le moulage par soufflage de matières plastiques, par exemple pour la fabrication d'objets creux en résines synthétiques ou naturelles ou autres matières thermoplastiques, qui retiennent leur forme aux températures normales et sont aptes à modifier leur forme sous l'action de la chaleur et de la pression.
Une pareille machine sert, par exemple, à ia fabrication de bouteilles plastiques avec des goulots finis, et peut comprendre un poste de moulage par injection et deux postes de soufflage final, en positions fixes, par opposition à la machine ayant une table rotative.
La machine selon l'invention comprend des moules de soufflage, chaque moule étant formé de sections séparables, des moyens pour ouvrir et fermer les sections de l'un desdits moules de soufflage indépendamment des sections d'un autre moule de soufflage, un moule à paraison ayant des sections séparables et des moyens servant à ouvrir et fermer les sections du moule de paraison indépendamment des sections des moules de soufflage.
Dans une forme d'exécution particulière, la machine comprend deux moules de soufflage, une paire de supports pour moule à goulot, un moule à goulot à sections, et un piston sur chacun desdits supports, et des moyens servant à ouvrir et à fermer le moule à goulot sur l'un des supports indépendamment du moule à goulot sur l'autre support.
Dans la même forme d'exécution, des moyens sont prévus pour déplacer l'un desdits supports entre le moule à paraison et l'un desdits moules de soufflage et d'autres moyens permettant de déplacer l'autre support entre le moule de paraison et l'autre moule de soufflage indépendamment du mouvement de l'autre support.
Le moule de paraison peut être placé entre les moules de soufflage.
Toujours dans une forme d'exécution particulière, la machine peut comprendre des moyens contrôlant le mouvement desdits supports et l'ouverture et la fermeture desdits moules, des moyens pour l'injection de matière plastique dans le moule de paraison et dans le moule à goulot associé avec chaque piston lorsque ce piston se trouve à l'intérieur du moule de paraison, et des moyens prévus pour le moulage par soufflage de la matière plastique sur chaque piston à l'intérieur de son moule de soufflage associé.
Lesdits moyens de contrôle des supports et de l'ouverture et fermeture des moules peuvent être des moyens qui règlent le moment de l'actionnement de telle sorte que lesdits pistons sont alternativement placés dans le moule de paraison et sont concurremment placés dans les moules de soufflage.
Dans le dessin annexé, une forme d'exécution de la machine selon l'invention est illustrée à titre d'exemple.
La fig. 1 est une vue schématique en élévation de la machine.
La fig. 2 est une vue en plan d'ensembles de moules et d'anneau à goulot de la machine suivant la fig. 1.
Les fig. 3 à 6 sont des sections verticales à échelle agrandie le long de la ligne 3-3 dans la fig. 2 et montrant des positions successives des moules dans une suite d'opérations de moulage, et
la fig. 7 est une vue d'extrémité en élévation de la machine suivant la fig. 1.
La machine représentée comprend une base et un châssis fixes dont des portions seulement ont été illustrées. Les diverses portions du châssis et de la base sont désignées par le même chiffre de référence 10, et il est bien entendu que l'illustration est généralement schématique et que, dans la construction réelle ils peuvent être solidairement connectés par une construction supplémentaire de châssis rigide (non montrée) de type conventionnel.
Les paraisons ou formes brutes sont formées à un poste central fixe 1 1 et transférées alternativement à des postes de soufflage 12 et 13 situés sur les côtés opposés du poste 11.
On peut envisager la formation simultanée d'une ou plusieurs formes brutes 14 au poste 11. Dans la forme d'exécution illustrée, deux formes brutes identiques 14 peuvent être simultanément moulées par injection dans une paire de moules analogues, dési gnés par 15, 15, avec de la matière moulable livrée par un mécanisme d'alimentation désigné d'une manière générale par le chiffre de référence 16.
En association avec les moules 15, 15 pour la formation des paraisons 14, 14, on a prévu une paire d'ensembles de transfert de moule à anneau à goulot et piston, désignés d'une manière générale par les chiffres 17, 17, au moyen desquels les paraisons 14, 14 peuvent être transférées aux postes de moulage par soufflage 12 et 13, à chacun desquels, ainsi que montré dans la fig. 6, se trouve une paire de moules de soufflage identiques 18, 18 dans lesquels les paraisons 14, 14 sont moulées par soufflage sous la forme de bouteilles 19, 19 ou autres objets finis similaires.
L'ensemble 17 à moule à goulot et piston qui transfère les formes préliminaires au poste 12 à moule par soufflage, est déplacé entre les postes de la paraison et de soufflage au moyen d'un moteur à piston 20 indépendamment de l'ensemble identique 17 qui est déplacé entre le poste de la paraison 1 1 et le poste de soufflage 13 par un moteur à piston 21.
En se reportant maintenant plus particulièrement au dispositif de moulage et alimentation au poste 1 1 de moulage de la paraison, les moules de paraison 15 comprennent une paire de sections fendues de moule dont les fonds sont supportés à glissement sur une table fixe 22 et qui sont fixés à des supports de moule 23 (fig. 2) pour rec.evoir un mouvement alternatif ou autre mouvement approprié d'une manière bien connue en soi, entre les positions d'ouverture et de fermeture.
Ainsi que montré dans la fig. 2, les sections de chacun des moules à paraison 15 sont fixées au support 23 du moule à paraison, de telle sorte que l'ouverture et la fermeture des supports servent à ouvrir et à fermer simultanément les deux moules à paraison 15, 15.
La fig. 2 montre des parties fragmentaires 24 d'un mécanisme opératoire approprié comprenant des moyens conventionnels tels que les moteurs à piston 24a dans la fig. 7 pour tenir les sections du moule fermées avec forte pression pendant l'opération de moulage, en plus de l'ouverture et de la fermeture des moules sous une pression de travail relativement faible entre les opérations de moulage.
Ainsi que décrit ci-dessus, l'un des ensembles de transfert identiques 17 à moule à goulot et piston est déplaçable par le moteur 20 entre le poste 1 1 du moule de paraison et le poste 12 de moule de soufflage, et l'autre est déplaçable par le moteur à piston identique 21 entre les stations de moulage 1 1 et 13.
Fixées aux tiges de piston 26 de chacun des moteurs 20 et 21 se trouvent des plaques de transfert 25, dont chacune porte une paire d'ensembles identiques d'anneau à goulot et piston de transfert comprenant des moules fendus 27 à anneau et à goulot et pistons désignés en général par la lettre P.
Les sections des moules de paraison 15 se ferment autour de leurs moules respectifs 27 à anneau à goulot, qui en meme temps que les pistons F sont tenus pressés de manière ferme pour une opération de moulage de paraison, comme montré dans la fig.
3, au moyen d'une pédale à pression 44 prévue sur la tige de piston 45 d'un moteur 46.
Ainsi qu'il ressort des fig. 4 et 5, l'ensemble 17 situé à droite, à anneau à goulot et piston, est déplacé du poste 13 à moule de soufflage au poste 1 1 à moule de paraison, par le piston de transfert 21 comme résultat du mouvement dirigé vers le bas d'un organe 67 en fermant momentanément un disjoncteur de sécurité 74 qui normalement est ouvert.
Ensuite, et pendant que l'ensemble de gauche 17 à piston et anneau à goulot reste au poste 12 de moulage par soufflage, un organe 42 d'actionnement de ce disjoncteur placé sur la plaque de transfert 25 engage un disjoncteur de sécurité 43 qui actionne le mécanisme 24 de fermeture du moule, en fermant ainsi les supports de moule 23, 23 et les moules de paraison 15, 15 autour des moules 27 à anneau à goulot au poste 11 à moule de paraison, avant de recevoir la matière plastique pour y former les pièces brutes ou paraison 14, 14.
Le mécanisme d'alimentation 16 comprend plus particulièrement un cylindre 48 qui reçoit de la matière plastique d'un extrudcur ou analogue (non montré) au moyen d'une connexion appropriée 49.
La matière plastique est alimentée de manière continue au cylindre 48 d'où elle est évacuée de manière intermittente dans les moules à paraison 15, 15 au moyen de valves 50, 50 qui répondent à un piston (non montré) placé dans le cylindre 48.
Tandis que l'ensemble 17 à anneau à goulot et piston est transféré au poste 1 1 du moule de paraison, les valves 50, 50 sont fermées et l'alimentation constante de matière plastique sous pression dans la conduite d'alimentation 49 remplit le cylindre 48 et abaisse le bélier et le piston 55 du moteur 51. La pression opératoire du moteur 15 dans la canalisation 52 peut être maintenue constante. Cependant, il est en général préférable de n'y maintenir qu'une faible pression pendant que le cylindre 48 est alimenté en matière plastique.
Lorsque le cylindre 48 est complètement chargé, un organe 54 fixé à la tige de piston 55 du moteur à bélier 51 actionne un disjoncteur de sécurité 56 qui fait démarrer un dispositif 57 de réglage du moment d'actionnement du moule à paraison.
Le moment de démarrage du dispositif 57 dépend également de l'engagement d'un commutateur 40 par un organe 41 qui répond à la fermeture des moules 15, 15 par le mécanisme de fermeture 24. Lorsque les commutateurs 40 et 56 sont engagés, le dispositif 57 actionne le moteur 60 de manière à faire avancer la tige de piston 61 et à ouvrir les valves 50, 50 pour permettre le remplissage des moules 15, comme montré dans la fig. 3, avec de la matière plastique venant du cylindre 48. Concurremment, le dispositif 57 actionne le moteur 46 pour faire abaisser la barre de pression 44 et serre d'une manière ferme l'ensem- ble 17 formé par le piston et l'anneau à goulot dans les moules à paraison fermés 15, 15.
En même temps, le dispositif 57 met en communication la conduite d'alimentation 52 du moteur à bélier avec une pression élevée, de sorte que les moules 15, 15 sont remplis rapidement et d'une manière compacte avec de la matière plastique avant que le dispositif 57 à la fin d'un laps de temps préchoisi n'actionne le moteur 60 pour faire revenir la tige de piston 6-1 et fermer ainsi les valves 50, 50. A mesure que la tige 61 est retirée, un organe 62 placé sur cette tige engage un disjoncteur de sécurité 62 qui actionne le mécanisme 24 du moule de manière à ouvrir les supports 23, 23 du moule de paraison tout en relâchant concurremment la pression de retenue et en appliquant une pression au moteur 46 pour soulever la barre de pression 44.
L'actionnement du disjoncteur de sécurité 62 libère également la canalisation 52 de la haute pression, de sorte que le cylindre 48 se charge facilement avec de la matière plastique par la canalisation sous pression 49.
Lorsque les moules d'injection 15, 15 sont ouverts et que la barre de piston 44 est soulevée, les anneaux à goulot 27 et le piston P sont légèrement soulevés par rapport à la plaque de transfert 25, au moyen de ressorts 63, 63 pour soulever les jets de plastique hors des tuyères d'injection adjacentes aux valves 50, 50.
En réponse au mouvement vers le haut de la plaque de pression 44, un commutateur 59 est actionné par un organe 58 et actionne le moteur de transfert 21 pour transférer l'ensemble 17 d'anneau à goulot et piston avec les paraisons 14 au poste 13 de moulage par soufflage. L'actionnement du commutateur 59 agit concurremment pour actionner un moteur 64 de manière à faire avancer la tige de piston 65 en soulevant ainsi les plaques de fond 66, 66 du moule de soufflage en une position supérieure, ou position de moulage.
Le mouvement vers le haut de la tige de piston 65 fait que l'organe 67 qui en est porté actionnera un disjoncteur de sécurité 68. Concurremment, l'organe 42 sur la plaque de transfert 25 engage un disjoncteur de sécurité 69 lorsque l'ensemble 17 de Panneau à goulot et piston atteint le poste 13 du moule de soufflage. Lorsque les disjoncteurs 68 et 69 sont tous deux engagés par leurs organes d'actionnement respectifs 67 et 42, ils actionnent le dispositif 47 de réglage du moment d'actionnement du moule de soufflage, lequel actionne alors les moteurs 24a pour fermer les supports dc moule 70 et les moules de soufflage 18, 18 qui en sont portés.
Concurremment, le dispositif 47 de réglage du moment d'actionnement du moule de soufflage alimente du fluide opératoire à un support de bélier 71 qui force de manière ferme un bloc de pression 72 contre les parties supérieures des pistons P, P, de telle sorte que les pistons et les paraisons 14 sont tenus de manière ferme à l'intérieur des moules de soufflage 18, 18, en même temps que les moules 27, 27 des anneaux à goulot et les plaques de fond 66, 66.
Lorsque l'organe de pression 72 achève sa course vers le bas, on introduit de l'air de soufflage dans les pièces brutes ou ébauches 14, 14 à travers les pistons P, P, pour souffler ces pièces brutes en engagement de moulage avec les moules de soufflage 18, 18 comme montré de la fig. 5. En réponse au dispositif 47, les bouteilles soufflées 19, 19 sont maintenues de manière ferme contre les moules 18, 18 en soufflant de l'air pendant un laps de temps de refroidissement préchoisi suffisant pour que la matière plastique atteigne une consistance lui permettant de retenir sa forme. A la fin de ce laps de temps, le dispositif 47 fait fonctionner le moteur 71 et soulève la plaque de pression 72 tout en actionnant concurremment les moteurs 24a, 24a, en ouvrant ainsi les moules de soufflage 18, 18.
A mesure que les supports de moule 70, 70 s'approchent de leur position complètement ouverte, ils engagent et rétractent les organes de verrouillage 73, 73 de sorte que la rétraction finale des supports 70 fait ouvrir les sections des moules 27, 27 à anneau à goulot et les sépare de la matière plastique moulée qui s'y trouve, en permettant ainsi à l'air de soufflage d'évacuer les objets soufflés vers le bas, en les séparant des pistons P. Concurremment, de l'air opératoire est alimenté au moteur 64 pour faire retirer les plaques de fond 66.
A mesure que le piston 65 achève sa course de retrait, l'organe 67 engage et ferme momentanément un disjoncteur de sécurité 74 qui normalement est ouvert, dont le bras 74a ne ferme le commutateur qu'en réponse à la pression vers le bas de l'organe 67 à mesure que la tige de piston 65 descend, et non en réponse à la pression vers le haut de l'organe 67 lorsque la tige 65 fait soulever les plaques de fond 66.
Lorsque le commutateur 74 est engagé, du fluide sous pression opératoire est alimenté au moteur 21 de manière à faire revenir l'ensemble 17, piston et moule, à la bague à goulot au poste 1 1 de moule à paraison, où le moulage par injection des pièces brutes ou formes initiales 14, 14 est répété, comme décrit ci-dessus.
Les moules à soufflage au poste 12 et le mécanisme opératoire qui lui est associé est une répétition de l'appareil au poste 13 et des mécanismes associés décrits ci-dessus.
Le mécanisme associé au poste 12 de gauche de moule à soufflage est représenté par les mêmes chiffres de référence que les parties correspondantes associées avec le moule de soufflage de droite 13, excepté que pour le premier les nombres à deux chiffres du dernier sont précédés par le chiffre 1.
Ainsi, par exemple, le dispositif de réglage du moment d'actionnement du moule à soufflage associé avec le poste 12 du moule à soufflage de gauche, a reçu le nombre à trois chiffres 147, correspondant au nombre à deux chiffres de référence 47 du dispositif de réglage du moment d'actionnement associé avec le poste de soufflage de droite 13.
Les moulages par soufflage aux postes 12 et 13 se font en partie concurremment, et la durée du moulage de la paraison est appréciablement moindre que la durée du moulage par soufflage.
Plus particulièrement, à l'achèvement de l'opération du moulage de la paraison, l'ouverture des moules de paraison n'est pas accompagnée de l'ouverture simultanée des moules de soufflage aux postes 12 et 13. En fait, les moules à au moins l'un des postes de soufflage peuvent rester fermés jusqu'à ce que les objets soufflés se soient suffisamment refroidis et figés à l'intérieur. A l'achèvement de l'opération de soufflage, l'ensemble 17 de piston et moule à bague à goulot se déplace jusqu'au poste 1 1 du moule de paraison où les nouvelles paraisons sont formées et reviennent au même poste de moule à soufflage avant que les moules à soufflage de l'autre poste de moule à soufflage ne soient ouverts et que l'ensemble 17 de transfert qui lui est associé ne se déplace au poste de moule de paraison 11.
Là, de nouvelles ébauches ou paraisons 14 sont formées et sont ensuite retournées aux moules de soufflage qui sont encore ouverts avant que les moules à l'autre poste de soufflage ne soient à nouveau ouverts et que le cycle de moulage soit répété.