La présente invention a pour objets un dispositif pour la mise en forme d'une feuille et une utilisation de ce dispositif. Elle concerne notamment la fabrication de récipients.
On peut produire des récipients au moyen d'une machine à mouler par injection dans laquelle des matrices mâle et femelle délimitent une cavité qui présente la forme de la paroi et de la base du récipient, une matière plastique synthétique étant injectée dans la cavité de manière à la remplir et à former ainsi la paroi et la base. Certains avantages peuvent être obtenus en formant la paroi d'une feuille flexible qui peut être imprimée à plat et chargée ensuite dans la cavité. On peut former une cavité de base, une cavité de joint et éventuellement une cavité de lèvre dans lesquelles la matière est injectée pour compléter le récipient et lier les bords de la feuille entre eux. Dans le cas de récipients formés totalement par un moulage par injection, il peut être avantageux de disposer la feuille dans la cavité d'un outil pour former une décoration dans l'article moulé.
L'invention peut s'appliquer à d'autres usages que la formation de récipients, pour disposer une matière flexible dans des moules afin de l'étendre totalement ou partiellement autour de la cavité, que celle-ci délimite un récipient ou un autre article. Parmi les articles qui viennent à l'esprit on peut citer les couvercles dans lesquels une jupe périphérique peut être formée à partir d'une feuille.
Par le terme feuille , on entend toutes matières flexibles de diverses épaisseurs, par exemple des matières plastiques synthétiques, le papier, le carton, les feuilles métalliques et notamment des matières perméables ou imperméables et les matières poreuses utilisées pour former des filtres.
Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un corps formant une paroi périphérique d'une cavité pour recevoir et retenir une feuille en condition déformée, la paroi s'étendant autour de l'axe longitudinal de la cavité, des organes de guidage pour disposer la feuille de façon qu'une partie d'une face principale de la feuille recouvre l'ouverture, et un dispositif d'entraînement pouvant agir sur cette partie de la feuille pour entraîner celie-ci dans la cavité et à travers cette dernière.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif selon l'invention et des variantes.
La fig. I est une coupe horizontale de cette forme d'exécution et d'un outil coopérant.
La fig. 2 est une coupe schématique, prise depuis la face d'injection, d'un corps du dispositif et d'un dispositif annexe.
La fig. 3 est une coupe d'un magasin d'alimentation de la feuille, selon la ligne 111-111 de la fig. 4.
La fig. 4 est une vue en plan correspondant à la fig. 3.
La fig. 5 est une coupe selon la ligne V-V de la fig. 2.
La fig. 6 est une coupe d'une variante du corps.
Les fig. 7 et 8 sont des vues de deux variantes de dispositifs d'alimentation de la feuille.
Les fig. 9 à 11 sont respectivement une vue latérale d'une feuille déformée, une vue de bout de cette feuille et une vue de bout de la feuille dans une cavité.
La fig. 12 est une coupe d'un dispositif que comprend cette forme d'exécution, et
la fig. 13 est une variante d'un dispositif de guidage.
La fig. I montre la moitié d'une machine à mouler par injection d'un côté de la ligne centrale CL de la machine. Un outil mâle 1 permettant une empreinte multiple et portant six noyaux 2 peut être déplacé en arrière et en avant sur la ligne centrale CL de la machine par un mécanisme non décrit. Deux outils femelles 3 et 4 peuvent être déplacés chacun transversalement à la ligne cen trale CL le long de rails 5 par un dispositif d'entraînement, de préférence à manivelle, de chaque côté de la machine et couplé par une articulation 6 à l'un des outils femelles. Chaque outil fe- melle comprend six cavités C correspondant aux six noyaux.
Quand un outil femelle 4 est disposé dans la machine sur la ligne centrale, les noyaux 2 sont avancés dans les cavités de cet outil pour délimiter entre les outils des cavités présentant chacune une partie W annulaire pour délimiter une paroi tronconique d'un récipient, une partie R qui délimite une nervure d'une extrémité à l'autre de la cavité de paroi W, une partie L qui délimite une lèvre pour le récipient et une partie B conforme à l'extrémité fermée du récipient. Ce dernier est délimité en partie par une partie statique S de l'outil femelle.
La paroi tronconique du récipient peut être formée d'une feuille élastique et, pour charger cette feuille dans chaque cavité d'outil femelle, on déplace ce dernier d'un côté de la machine (outil 3 à la fig. 1) de manière que ses cavités soient alignées avec des cavités de guidage 7 d'un corps de guidage 8 de chaque côté de la machine. Ainsi, quand un outil femelle est hors de la machine pour être chargé d'une feuille, un autre outil chargé d'une feuille est mis en place dans la machine à mouler par injection, et pendant ce mouvement une matière plastique synthétique est forcée par un trou de coulée H dans la cavité de base B, puis le long de la cavité de nervure R vers la cavité de lèvre L, la feuille occupant la cavité de paroi W. Quand l'injection est achevée, le récipient comprend une paroi en feuille, une lèvre moulée, un joint pour la feuille et une base.
L'outil mâle se retire, entrainant le récipient avec lui, et l'outil et le récipient sont éjectés des noyaux de la fa çon connue. L'outil femelle est retiré d'un côté de la machine et remplacé par une autre outil femelle maintenant chargé de feuilles, et le cycle se répète.
Le chargement d'un outil femelle avec les feuilles quand l'outil est à l'extérieur de la machine à mouler est effectué en retirant des feuilles F d'un magasin 9 dans lequel un paquet de feuilles est maintenu, chaque feuille étant dans un plan vertical parallèle à la ligne centrale de la machine. Les feuilles extraites tombent dans des guides 10 (fig. 2), à raison d'un guide pour chaque cavité 7 du corps de guidage, les guides se terminant par des passages 11 à extrémité fermée dans le corps de guidage. Chaque passage 11 coupe un évidement 12 communiquant avec une cavité 7 dont la paroi périphérique 13 est délimitée par le corps 8, les extrémités de la cavité étant ouvertes et la cavité présentant une ouverture 14 s'étendant longitudinalement à sa paroi périphérique et mettant la cavité en communication avec l'évidement 12.
Dans chaque évidement 12 est placé un organe d'actionnement 15 sous forme d'une tige, les tiges étant toutes couplées les unes aux autres pour se déplacer en synchronisme le long de leur évidement respectif et en travers de la cavité correspondante. Quand le mécanisme fonctionne, une feuille F est envoyée dans chaque passage 11 où elle est arrêtée avec une de ses faces principales recouvrant l'ouverture correspondante. La tige 15 avance depuis l'extrémité fermée de son évidement et engage la face principale de la feuille éloignée de l'ouverture 14. La tige force la partie de la feuille recouvrant l'ouverture 14 à travers cette dernière et dans la cavité.
Par son élasticité propre, la feuille saute radialement dans la cavité et repose, en condition déformée, contre la surface de la paroi périphérique de cette cavité, les bords libres de la feuille étant juxtaposés et dispo- sés à proximité de l'ouverture. Une feuille F est représentée en trait plein dans le passage 11 de la cavité supérieure de droite de la fig. 2 et en ligne mixte en condition déformée dans cette cavité.
La tige se retire dans son évidement et une pièce d'éjection 18 avance axialement dans la cavité. La pièce 18 traverse la cavité et est guidée par des canaux 19 de façon qu'elle engage le bord adjacent de la feuille en direction axiale. La feuille avance axialement hors de la cavité du corps de guidage dans la cavité d'outil alignée et repose contre la paroi périphérique de la cavité de l'outil.
Pour favoriser la mise en place précise des bords longitudinaux juxtaposés de la feuille, les tiges d'actionnement 15 comportent des chevilles 20 pour engager des évidements 21 (fig. 5) ménagés dans les bords des feuilles quand chaque tige se déplace vers la feuille arrêtée dans le passage 11 correspondant. Ainsi, la feuille ne se déplace pas angulairement autour de l'axe de la cavité, même si une partie de la feuille d'un côté de la tige offre une plus grande résistance au passage à travers l'ouverture 14 que la partie
de la feuille de l'autre côté de la tige. Pour améliorer encore la
mise en place de la feuille, un bloc de guidage 23 est placé à proximité de la sortie de chaque cavité du corps de guidage. Ce bloc présente en élévation la forme d'une torpille quand il est vu de
puis l'axe de la cavité, l'extrémité arrondie étant dirigée à distance
de la sortie.
Ce bloc favorise le guidage des bords juxtaposés de la
feuille dans leur position correcte dans la cavité de l'outil et
l'alignement avec la cavité de nervure R sur le noyau.
Le magasin 9 comprend des parois latérales 32, 33, un appui 34 et des guides de base 35, 36. Les feuilles sont retenues dans
le magasin par des lèvres 37 s'étendant depuis les parois laté
rales 32, 33 et sont poussées contre les lèvres 37 par l'appui 34. La poussée de l'appui 34 est produite par un contrepoids non repré
senté, fixé à l'extrémité d'une corde 39 passant vers l'avant depuis
l'extrémité inférieure de l'appui 34 entre les guides de base 35, 36 sur une rouleau 40 et vers l'arrière à travers une ouverture 41 ménagée dans une base 42 du magasin.
On pourrait utiliser d'autres moyens pour solliciter l'appui 34, par exemple un ressort ou un vérin.
L'appui 34 peut se déplacer dans le magasin au moyen d'un chariot 44 fixé à l'appui et portant des galets 45 se logeant dans des fentes 46 dans les parois latérales 32, 33 du magasin.
Les feuilles sont retirées du magasin par un capteur à aspiration 50 comportant des tampons suceurs 51 qui peuvent être reliés à une source de vide ou à une source de pression, comme on le verra. Le capteur 50 est mobile depuis une position entre les lèvres 37 jusqu'à l'une des six positions dans lesquelles il est aligné avec un de six canaux 52 à 57 délimités par des lèvres 58.
Les canaux 52 à 57 constituent les côtés de passages individuels et chacun de ces passages est prolongé au-dessous du magasin par des fils 60. Les fils de chaque passage forment deux séries 60a, 60b, les fils de chaque série étant parallèles les uns aux autres et délimitant un côté d'un guide 10, les fils d'une série étant espacés les uns des autres par des fils d'espacement 60c, et chaque série étant parallèle à l'autre série. Chaque paire de séries parallèles s'étend entre deux parois 60d, de préférence transparentes, qui ferment les extrémités latérales de chaque guide 10. Chaque paire de séries décharge une feuille dans un des passages 11 à extrémité fermée.
Les fils d'espacement de chaque série constituent des surfaces de guidage pour les feuilles qui sont continues dans la direction de déplacement de la feuille mais espacés transversalement à cette direction, réduisant ainsi le frottement. Pour la même raison, les passages 11 présentent des rainures 1 la parallèles à la direction de déplacement de la feuille.
En fonctionnement, le capteur 50 est déplacé dans une position adjacente au magasin. Dans cette position, une aspiration se produit par les tampons 51 de sorte que la feuille de tête dans le paquet est engagée. Le capteur 50 est déplacé ensuite, par exemple dans une position alignée avec le canal 52. L'aspiration est supprimée et la feuille est libérée par une petite pression, tombe dans le canal 52 par gravité entre deux séries parallèles des fils délimitant le guide 10 et dans le passage 11. Le capteur 50 est ramené vers le magasin et capte une autre feuille, puis est aligné avec le canal 53 pour déposer cette feuille. Ces opérations se répètent jusqu'à ce qu'une feuille ait été déposée dans chaque canal 52 à 57. Le cycle est répété ensuite en sens inverse ou dans le même sens.
Le capteur 50 est entraîné par une came 70. 11 est supporté par deux tiges 71, 72 fixées à un plateau 73, ce dernier étant supporté par deux tiges 74, 75 montées dans des paliers 76, 77 sur la parois latérale 33 du magasin. Les extrémités libres des tiges 74, 75 sont reliées à une pièce 78 portant un suiveur de came 79 rotatif. La came 70 tourne sur la paroi latérale 33 du magasin et est entraînée par un pignon 80 et une crémaillère 81. Cette dernière prend un mouvement alternatif sous la commande d'un vérin pneumatique non représenté.
Pour que le suiveur 79 reste en contact avec la came 70, une poussée est appliquée au capteur 50 vers le magasin. Cette poussée est assurée par un vérin pneumatique 73a actionné en permanence.
L'aspiration au niveau des tampons 51 du capteur est commandée par une soupape 51 a montée sur une paroi latérale du magasin et actionnée par un suiveur de came 51b.
Le suiveur 51b coopère avec des surfaces auxiliaires 51c de la came 70 et actionne la soupape 51a pour relier les tampons 51 à la source de vide quand le capteur 50 arrive à proximité de la feuille de tête du magasin. Quand le capteur 50 est dans une position délimitée par le bord extérieur d'une bosse de la came 70, le suiveur 51b relie les tampons par la même soupape à une source de pression. A côté du suiveur 51b est disposé un suiveur 82b qui coopère avec des surfaces de came 82c qui commandent la connexion de tuyères sde soufflage 82 sur capteur 50 à une source de pression.
La commande est telle que les tuyères fonctionnent quand le capteur 50 est mis en place par le bord extérieur d'une bosse pour souffler une feuille, libérée par les tampons, vers le bas dans le passage de guidage délimité par les fils 60 sur lesquels le capteur 50 est placé par la bosse de la came 70. Une des surfaces de came 51c et 82c porte une nervure non représentée qui coupe le vide sur les tampons et la pression dans les tuyères soufflantes quand la came a achevé un cycle et que toutes les cavités 7 sont chargées.
Pour s'assurer que le paquet de feuilles dans le magasin bute contre la lèvre 37 après que le capteur 50 a été déplacé vers le paquet et a retiré une feuille, une unité 85 à cylindre et piston sur l'appui 34 engage un bloc de poussée 86 en avant de l'appui 34, une impulsion de pression étant appliquée à l'unité 85 quand le capteur 50 se déplace à distance du paquet pour produire l'extension de l'unité 85 et pousser le paquet vers la lèvre 37.
Dans la variante de la fig. 6, le dispositif d'entraînement pour déplacer une feuille d'un passage 11 dans la cavité du corps de guidage comprend un passage d'air 106 présentant une lumière 107 opposée à l'ouverture 14. En outre, à la place des fils délimitant les guides individuels pour chaque passage 11, on utilise une glissière pivotante 108 dans laquelle chaque feuille individuelle est menée par un rouleau 109.
Des variantes du dispositif d'extraction des feuilles depuis le paquet de feuilles sont représentées aux fig. 7 et 8. Dans le dispositif de la fig. 7, un rouleau 121 comporte une surface 122 de prise des feuilles, formée d'anneaux de section circulaire étirés chacun depuis une cheville portée par une surface plane 123, sur la surface courbe du rouleau et sur une autre cheville portée par la même surface plane. Ce rouleau appuie sur le feuille inférieure.
Un tampon de prise 124 s'appuie aussi sur la feuille inférieure.
Quand le rouleau 121 tourne, la feuille la plus basse se courbe, un tampon de retenue 125 ayant été déplacé préalablement à distance des feuilles. Dans une position angulaire détenninée du rouleau 121, le tampon 124 est entraîné vers le bas, par exemple par une came sur l'arbre du rouleau 121, tandis que le lampon de retenue 125 est déplacé vers le haut.La feuille courbée est entraînée entre le tampon 124 abaissé et les feuilles au-dessus d'elle, le tampon de retenue 125 maintient le paquet de feuilles, et le bord d'attaque de la feuille entraînée se déplace grâce à un guide 126 vers des rouleaux d'entraînement 127 qui l'envoient dans une glissière 128 pouvant être déplacée angulairement autour d'un pivot 129 par une came 130 contre l'action d'un ressort 131. Le rouleau 121, pour une came à six positions, tourne sixs fois pour chaque révolution de la came 130.
En variante, le rouleau 121 peut être plus grand et disposé de façon à dispenser six feuilles pour chaque révolution complète, dans quel cas le rouleau 121 et la came 130 présentent un rapport de rotation de 1:1. Des organes non représentés couplent le rouleau 121, les rouleaux d'entraînement 127 et l'arbre de la came 130.
Dans la variante de la fig. 8, une autre alimentation des feuilles est utilisée, les feuilles reposant sur un rouleau 132 et butant contre une butée 133. Un rouleau d'entraînement 134 tourne dans le sens dextrogyre et courbe la feuille inférieure qui est libé rée de dessus ce rouleau, et par son élasticité, fait sauter son bord d'attaque dans la zone de pincement entre le rouleau 134 et un rouleau 135. Une relation horaire appropriée entre ces organes est assurée comme pour le dispositif de la fig. 7.
Un problème se pose pour mettre une feuille en place contre les parois des cavités quand ces parois ne sont pas cylindriques ou légèrement coniques. Toutefois, si les bords de la feuille qui doivent être juxtaposés sont coupés comme représenté à la fig. 9 pour former une langue 137 sur un des bords et un évidement 138 sur l'autre, la feuille peut être guidée le long d'une cavité, initialement cylindrique en général comme celles décrites, dans la position représentée à la fig. 10, par l'amener dans une région de la cavité de section polygonale, par exemple carrée, si nécessaire avec une zone de transition entre les deux régions de la cavité, sans que les bords cessent de buter l'un contre l'autre.
La fig. 1 1 montre une feuille qui a été déplacée d'une cavité cylindrique dans une cavité d'outil de section carrée, une zone intermédiaire pouvant être constituée par la région de la cavité du corps de guidage où le guide 23 (fig. 2) est situé. Ce guide n'est pas nécessaire avec une feuille à bords verrouillés. Les bords verrouillés sont situés de préférence dans l'angle du récipient (fig. (1)pour que la matière injecté masque le raccord.
11 peut être avantageux d'utiliser un dispositif de préchargement représenté à la fig. 12. Un corps de guidage 140, semblable à celui décrit précédemment, comprend un bloc de préchargement 141 alimenté par le magasin. Une porte 142 peut être déplacée par une came 143 pour ouvrir des passages 144 du bloc de préchargement et permettre aux feuilles contenues dans ce bloc de tomber dans les passages 11 du corps de guidage, le mouvement de la porte commençant par exemple quand l'outil arrive dans la position de chargement des feuilles (fig. 1). La porte ferme à nouveau le bloc de préchargement afin de permettre à une nouvelle série de feuilles d'être reçues en vue du prochain chargement dans le corps de guidage.
La fig. 13 montre une variante de guide pour les feuilles. Dans ce dispositif, la feuille n'est pas amenée par une glissière ou par des fils, mais par gravité quand la feuille est amenée horizontalement. La feuille F tombe et un doigt de guidage 145 commande sa chute et dirige le bord d'attaque de la feuille dans le passage désirée.
Un septiéme canal 83 et le passage associé 83a (fig. 3) peuvent être utilisés immédiatement à proximité du magasin. Ce canal 83 est destiné à recevoir des feuilles supplémentaires qui peuvent adhérer à celles qui sont captées par le capteur 50. Quand le cap teur 50 retire une feuille entre les deux lèvres 37, toute autre feuille adhérant à la feuille captée tend á se détacher, reste dans le canal 83 et tombe dans le passage 83a. Ces feuilles peuvent être recueillies par intervalles et réintroduites dans le magasin.
Les tiges 15 peuvent être déplacées dans les cavités successive- ment quand une feuille est reçue dans le passage respectif, au lieu de l'être simultanément à la fin de chaque cycle d'alimentation comme décrit précédemment.
11 peut être avantageux d'utiliser deux magasins de chaque côté de la machine, pour réduire l'usure et le risque de déchirure dans le mécanisme d'entraînement du capteur à aspiration ou pour obtenir un débit d'alimentation des feuilles plus élevé relativement au cycle d'injection de la machine.
Ces magasins peuvent être disposés en tandem de chaque côté de la machine, la feuille d'attaque de chacun faisant face à la ligne centrale de la machine, les deux capteurs de chaque paire de magasins étant entraînés en synchronisme par une came commune.
Dans certains cas, il peut être avantageux de ne pas disposer chaque magasin immédiatement au-dessus du bloc de guidage qu'il dessert. Dans ce cas, les fils de guidage peuvent être remplacés par des surfaces de guidage qui guident les feuilles en agissant à la fois sur les faces principales et sur les bords des feuilles.
Bien que le dispositif ait été décrit en rapport avec une machine à mouler à six postes, il est évident qu'il pourrait être utilisé avec une machine à un seul poste ou à un nombre quelconque de postes.
Le dispositif décrit peut être utilisé pour le moulage de réei- pients de section curviligne, par exemple de sections rondes, ovales, elliptiques, polygonales ou partiellement polygonales.