Procédé de formation d'un article creux en matière thermoplastique
et appareil pour sa mise en oeuvre
La présente invention a pour objet un procédé de formation d'un article creux en matière thermoplastique et un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Ce procédé est caractérisé en ce qu'on supporte des feuilles de matière thermoplastique sur les côtés opposés d'une platine, on chauffe la platine afin d'amollir chaque feuille et de la mettre en état d'âtre formée, on applique un outil de formation sur chaque feuille supportée par la platine, les outils présentant au moins une cavité et les cavités associées formant une matrice de formation de l'article, on crée une différence de pression sur les côtés opposés de chaque feuille pour déplacer les feuilles en contact de formation avec les cavités, on retire la platine chauffée d'entre les outils, on amène les faces opposées des outils en contact de façon que les parties amollies des feuilles adjacentes aux cavités entrent en contact et adhèrent entre elles, et on retire des outils l'article creux formé.
L'appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé est caractérisé en ce qu'il comprend deux outils de formation opposés présentant chacun au moins une cavité, des moyens pour déplacer les outils en contact l'un avec l'autre de façon que les cavités associées constituent une matrice de formation de l'article creux complètement fermée, une platine destinée à engager sur ses faces opposée s des feuilles de matière plastique dont l'article creux doit être formé, des moyens de chauffage de la platine, des moyens pour déplacer la platine soit dans une position où elle est située entre les outils opposés, soit hors de cette position, et des moyens de connexion à un dispositif capable de créer une différence de pression sur les côtés opposés des feuilles engagées avec la platine, pour que les feuilles se déplacent en contact de formation avec les cavités.
Les outils de formation peuvent comprendre chacun plusieurs cavités pour la production simultanée de plusieurs articles creux.
Des passages peuvent être ménagés dans les outils, des passages s'étendant depuis les cavités et reliant ceJles-oi à des moyens de réduction de la pression d'air afin de créer ladite différence de pression. Des passages peuvent être ménagés également dans la platine, des passages s'étendant depuis les surfaces opposées de cette platine pour relier ces surfaces aux moyens créant une différence de pression. Par conséquent, la pression d'air peut être réduite ou augmentée sur les surfaces opposées de la platine, respectivement pour favoriser le support des feuilles sur la platine ou pour permettre aux feuilles d'être déplacées en contact de formation avec les cavités des outils.
A part les moyens de chauffage de la platine, on peut avantageusement utiliser des radiateurs supplémentaires susceptibles d'être déplacés dans une position adjacente à chacun des côtés opposés de la platine et à distance de cette position.
Il est avantageux aussi que les platines comportent sur leurs surfaces opposées des matrices s'étendant vers l'extérieur pour former partiellement les feuilles dans le sens de leur forme moulée finale, avant l'engagement des feuilles avec les outils. Les matrices peuvent présenter une forme complémentaire de la forme intérieure de l'article creux à former, par exemple.
La périphérie de la cavité dans l'un des outils ou dans les deux peut présenter un bord vif faisant saillie sur son pourtour pour couper les feuilles de plastique contre la surface de la platine ou contre l'outil de formation opposé.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'appareil objet de l'invention et illustre, également à titre d'exemple, deux mises en oeuvre du procédé objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en élévation de la première forme d'exécution;
la fig. 2 est une vue partielle, à plus grande échelle, de dispositifs représentés à la fig. 1, et
la fig. 3 est une coupe schématique partielle de la seconde forme d'exécution.
L'appareil représenté aux fig. 1 et 2 est destiné à former des balles de tennis de table en matière thermoplastique, et il comprend deux outils de formation 1. Les outils sont montés verticalement l'un au-dessus de l'autre, deux unités 2 à cylindre et piston montées sur des bâtis 3 permettant d'amener les outils en contact l'un avec l'autre et de les écarter l'un de l'autre. Les outils sont montés par leurs surfaces éloignées sur une tige de piston 2a de chaque unité.
Deux boîtes 4 opposées sont montées chacune autour d'un outil, les faces opposées 5 de ces boîtes étant ouvertes pour permettre le rapprochement des outils en contact l'un avec l'autre. Ces boîtes 4 sont montées à glissement sur les tiges de piston des unités 2 de façon que les outils puissent se déplacer sur ces tiges de piston relativement aux boîtes, et quatre manchons de guidage 6 fixés à chaque boîte et capables de glisser sur quatre arbres de guidage verticaux 7 permettent de guider les boîtes et les outils dans leur mouvement de rapprochement ou d'écartement.
Un joint de caoutchouc 4a est monté sur le bord inférieur de la boîte 4 supérieure de façon à sceller de manière étanche vis-à-vis de l'air une chambre formée par les boîtes quand ces dernières sont engagées mutuellement, le joint se logeant dans une rainure 4b taillée autour du bord opposé de l'autre boîte. Un tuyau non représenté s'étend à travers un côté d'une des boîtes 4 pour relier l'intérieur de cette boîte à des moyens capables d'augmenter la pression. Deux ressorts de compression 8 sont disposés chacun autour d'une tige de piston 2a entre le cylindre associé et la boîte 4 pour pousser les boîtes l'une vers l'autre, de sorte qu'à l'état normal de repos de l'appareil, représenté à la fig. 1, les outils sont retenus dans les boîtes, la distance qui les sépare étant supérieure à celle séparant les boîtes.
Les outils de formation 1 coopèrent pour former des balles de tennis de table et, dans ce but, présentent des surfaces opposées 9 dans lesquelles sont taillées des cavités 10 hémisphériques. Chacune de ces cavités dans l'outil supérieur comprend (fig. 2) une partie en saillie 11 d'une seule pièce, meulée de façon à former un bord vif dont le rôle sera décrit.
Dans chaque outil 1, chacune des cavités 10 présente plusieurs ouvertures 12 (dont une est visible seulement pour chaque cavité à la fig. 2) qui rejoignent toutes un passage commun 13 qui est relié par un tuyau souple 14 à des moyens non représentés de réduction de la pression d'air.
Une platine 15 disposée horizontalement est montée au moyen de quatre roues 16 sur deux rails de guidage 17 fixés aux arbres de guidage 7 et à deux autres arbres de guidage 18, de façon à permettre le mouvement de la platine entre une position dans laquelle elle est disposée entre les outils opposés 1 et une position dans laquelle elle n'est plus entre ces outils, cette dernière position étant celle représentée aux fig. 1 et 2. Des moyens pour déplacer la platine entre ces deux positions comprennent une unité à cylindre et piston 19 à double action, fixée au bâti 3 inférieur, la tige de piston de cette unité étant fixée par une console 20 à un chaînon d'une chaîne 21 qui passe autour de quatre roues à chaîne 22 montées pour tourner sur le bâti de l'appareil, chacune des extrémités de la chaîne étant fixée à la platine 15.
La platine présente sur ses surfaces horizontale supérieure et inférieure des matrices 23 s'étendant vers l'extérieur (fig. 2), et des passages 24 (dont quelques-uns seulement sont visibles) s'étendant depuis les surfaces de la platine à la base des matrices pour relier ces surfaces par des tuyaux 25 et une soupape d'arrêt 26 soit à des moyens de réduction de la pression, soit à des moyens d'augmentation de la pression, les uns et les autres non représentés.
Les matrices 23 peuvent se loger chacune dans une cavité 10 des outils. Elles ne présentent pas une forme hémisphérique complémentaire de celle des cavités, mais forment des bosses destinées à former partiellement une feuille de matière plastique dans le sens de sa forme moulée finale. La platine comporte encore des moyens de chauffage non représentés.
Deux radiateurs 27 sont disposés entre les arbres de guidage 18 sur lesquels peuvent glisser des manchons 28 solidaires des radiateurs et dans lesquels passent les arbres. Chaque radiateur est fixé à l'extrémité d'une tige de piston 29 d'une unité 30 à cylindre et piston à double action, les unités 30 étant montées chacune sur un bâti 3. Le fonctionnement des unités 30 dans le sens voulu déplace les radiateurs dans des positions adjacentes à chacun des côtés opposés (surfaces supérieure et inférieure) de la platine, quand celle-ci est dans la position représentée aux fig. 1 et 2, ou hors de ces positions.
Chaque radiateur présente une surface de chauffage 31 (fig. 2) entourée d'une joue verticale 32 d'une pièce avec le radiateur. Lors du mouvement du radiateur vers la platine, la joue 32 entre dans une autre joue verticale 33 formée sur la platine et engage une surface intérieure inclinée 34 de cette joue pour constituer une chambre de chauffage fermée entre le radiateur et la platine.
Un passage 35 s'étend depuis la surface de chauffage de chaque radiateur et relie cette surface à travers un tuyau 36 à des moyens non représentés pour créer une différence de pression sur les côtés opposés d'une feuille de matière plastique destinée à être formée.
Quand l'appareil fonctionne, ses diverses parties sont initialement dans les positions représentées à la fig. 1, la platine 15 étant à distance des outils 1 et les radiateurs 27 à distance de la platine 15.
Une feuille 37 (fig. 2) d'une matière thermoplastique est disposée sur la surface de chauffage du radiateur inférieur 27 et une seconde feuille semblable 37 est disposée sur la surface supérieure de la platine 15. Les radiateurs sont alors déplacés vers la platine pour enfermer complètement les feuilles 37 entre les radiateurs et la platine.
Pour amollir la matière, les radiateurs et la platine sont chauffés et, au cours de l'amollissement, la pression d'air est réduite entre les feuilles et aes radiateurs à travers le passage 35, puis la pression d'air est augmentée entre la platine et la feuille en reliant les passages 24 aux moyens d'augmentation de la pression, maintenant ainsi les feuilles en place contre les radiateurs. Quand les feuilles sont suffisamment amollies, la pression d'air entre les feuilles et les radiateurs est ramenée à sa valeur normale et la pression entre les feuilles et la platine est réduite en actionnant la soupape d'arrêt 26 pour relier les passages 24 aux moyens de réduction Ide la pression.
Cette opération étire les feuilles amollies autour des matrices 23 et dans les creux entourant ces matrices, de sorte que les feuilles sont partielle- ment formées. Quand les feuilles sont encore contre la platine 15, les radiateurs 27 sont retirés au moyen des unités 30, après quoi l'unité 19 est actionnée pour déplacer la platine le long des rails 17 pour l'amener entre les outils 1.
Les unités pneumatiques 2 sont alors actionnées pour déplacer les boîtes 4 et les outils vers la platine, et quand les boîtes engagent les surfaces supérieure et inférieure de la platine, empêchant ainsi tout mouvement ultérieur des boîtes, le fonctionnement des unités 2 se poursuit et les unités surmontent la force des ressorts 8 pour déplacer les outils vers le bas dans les joues 33 et autour des feuilles formées sur les matrices 23.
Quand les outils sont fixes, une différence de pression est créée sur les côtés opposés de chaque feuille 37 en reliant les passages 12 dans les outils aux moyens de réduction de la pression, afin de réduire la pression entre les surfaces des cavités 10 et les feuilles, et en augmentant la pression entre la platine 15 et les feuilles. I1 s'ensuit que les feuilles partiellement formées sont étirées sur les surfaces de formation des cavités 10 en contact étroit avec ces surfaces.
Les unités 2 sont alors actionnées pour retirer les boîtes et les outils de la platine, les feuilles sur les outils sont maintenant complètement formées en demi-sphères, une pour chaque cavité 10. La platine est ensuite renvoyée dans sa position initiale entre les radiateurs 27 par le fonctionnement de l'unité 19.
Les boîtes 4 et les outils 1 sont déplacés ensemble pendant que la feuille est dans un état plastique et permettent la soudure, de sorte que les bords de chaque demi-sphère dans un outil viennent en contact avec les bords d'une autre demilsphère dans l'autre outil, les demi-sphères étant soudées ensemble par les outils qui se ferment. Pendant ce mouvement, les boîtes 4 et les outils 1 se déplacent initialement ensemble jusqu'à ce que les boîtes viennent en contact l'une avec l'autre et s'engagent de façon étanche à l'air. La chambre étanche scellée dans les boîtes est alors mise sous pression en reliant le tuyau qui s'étend à travers le côté de l'une des boîtes au moyen d'augmentation de la pression, pour créer une pression à l'intérieur des balles qui sont formées.
Le fonctionnement des unités 2 entraîne ensuite la compression axiale des ressorts 8 qui constituent des moyens pour s'assurer que les outils sont en contact l'un avec l'autre après l'engagement des boîtes, pour amener les outils en engagement et amener les formes hémisphériques en contact deux à deux afin de former des balles complètes. Les bords vifs 11 sur l'un des outils viennent en contact avec l'autre outil pour rogner les bords de la feuille de façon que les balles formées et soudées soient proprement séparées les unes des autres.
Les passages 12 sont ensuite coupés des moyens de réduction de la pression et, après un retard pendant lequel la feuille thermoplastique maintenant formée en balles de tennis se refroidit, les outils s'ouvrent et les balles sont retirées.
Dans une variante de l'appareil décrit, les radiateurs 27 peuvent être déplacés par une unité à piston et cylindre dans des positions où ils se trouvent entre les outils 1 et les boîtes 4 quand ceux-ci sont en position écartée. En utilisant cette variante, les radiateurs sont amenés en engagement avec la platine 15 pour chauffer les feuilles disposées sur cette platine, pendant que la platine est située entre les outils. I1 est alors nécessaire de retirer les radiateurs d'entre les outils avant que ceux-ci soient amenés en engagement avec la platine pour assurer l'opération de formation.
Dans une autre variante, les parties des matrices 23 destinées à s'insérer dans les cavités 10 des outils sont en forme de dôme et présentent chacune une hauteur qui est sensiblement la moitié de la profondeur de la cavité hémisphérique associée. Les feuilles de matière sont partiellement formées en direction de leur forme moulée finale et en forme de dôme autour des matrices 23 par une différence de pression sur les côtés opposés de chaque feuille pendant que les feuilles sont à l'état amolli entre la platine et les radiateurs, comme décrit plus haut. Une fois partiellement formée, chaque partie en forme de dôme de chaque feuille présente sensiblement la moitié de sa hauteur à l'état moulé final.
La platine est alors disposée entre les outils qui sont fermés autour de la platine comme décrit pour la première forme d'exécution, et ensuite, tout en maintenant les feuilles à une température sensiblement constante, une différence de pression est créée pour former chaque partie en dôme dans sa forme moulée finale contre les côtés de la cavité associée.
On a trouvé que lorsque chaque moitié d'une balle de tennis de table est partiellement formée de cette façon avant la formation finale dans la cavité de moulage, la balle finie présente une épaisseur pratiquement uniforme.
La seconde forme d'exécution représentée partiellement à la fig. 3, également destinée à former des balles de tennis de table, comprend des outils de formation 38 entourés par des boîtes non représentées, et des radiateurs non représentés, tous ces éléments étant construits de la même manière que les éléments semblables de la première forme d'exécution décrite. L'appareil comprend en outre une platine 39 destinée à supporter des feuilles d'une matière thermoplastique. Cette platine ne comporte pas de matrice s'étendant vers l'extérieur comme la matrice 15 de la première forme d'exécution, mais présente de chaque côté une surface plane 40 pour supporter les feuilles.
Des passages 41 permettent de relier les surfaces 40 à travers des soupapes d'arrêt 42 soit à des moyens de réduction de la pression soit à des moyens d'augmentation de la pression.
La platine est disposée initialement entre les radiateurs et les feuilles disposées sur la platine sont chauffées comme décrit plus haut, la seule différence étant que les feuilles chauffées, dans ce cas, restent planes sur la platine et ne subissent pas de formation partielle. Après chauffage, la platine est déplacée entre les outils de formation 38 (fig. 3), et quand les outils ont été engagés avec la platine de la manière décrite précédemment, les feuilles sont formées par une différence de pression, passant de l'état plan à l'état de demi-sphères conformément aux formes des cavités des outils. Le reste de l'opération pour former des balles complètes est similaire à celui décrit précédemment.
Dans une variante de cette seconde forme d'exécution, une série de matrices s'étendant vers l'este rieur est utilisée pour chaque outil, les matrices ayant une forme hémisphérique complémentaire de celle des cavités des outils de formation et chaque série de matrices étant supportée sur une base. Des moyens de chauffage sont utilisés dans les matrices pour maintenir les feuilles à l'état plastique pendant la formation.
Au cours du fonctionnement, les feuilles sont formées seulement partiellement dans les cavités des outils, pendant que ces feuilles sont maintenues sur la platine 39. Les outils sont alors retirés à distance de la platine, qui est elle-même retirée d'entre les outils. Les séries de matrices sont ensuite disposées entre les outils qui sont amenés vers ces matrices, et pendant ce déplacement les matrices font saillie dans les cavités afin d'étirer uniformément la feuille formée par les outils.
Method of forming a hollow article of thermoplastic material
and apparatus for its implementation
The present invention relates to a method of forming a hollow article of thermoplastic material and to an apparatus for carrying out this method.
This method is characterized in that one supports sheets of thermoplastic material on the opposite sides of a plate, one heats the plate in order to soften each sheet and to put it in a state of formed hearth, one applies a tool of formation on each sheet supported by the platen, the tools having at least one cavity and the associated cavities forming an article forming die, a pressure difference is created on the opposite sides of each sheet to move the sheets in contact with each other. formation with the cavities, the heated platen is removed from between the tools, the opposing faces of the tools are brought into contact so that the softened parts of the sheets adjacent to the cavities contact and adhere to each other, and the tools are removed. formed hollow article.
The apparatus for the implementation of this method is characterized in that it comprises two opposing forming tools each having at least one cavity, means for moving the tools in contact with one another so that the associated cavities constitute a completely closed hollow article forming die, a plate intended to engage on its opposite faces s sheets of plastic material from which the hollow article is to be formed, means for heating the plate, means for moving the platen either in a position where it is located between the opposing tools, or out of this position, and means of connection to a device capable of creating a pressure difference on the opposite sides of the sheets engaged with the platen, so that the leaves move in forming contact with the cavities.
The forming tools may each include multiple cavities for the simultaneous production of multiple hollow articles.
Passages may be formed in the tools, passages extending from the cavities and connecting them to means for reducing the air pressure in order to create said pressure difference. Passages can also be formed in the plate, passages extending from the opposite surfaces of this plate to connect these surfaces to the means creating a pressure difference. Therefore, the air pressure can be reduced or increased on the opposing surfaces of the platen, respectively to promote support of the sheets on the platen or to allow the sheets to be moved into forming contact with the tool cavities.
Apart from the heating means of the plate, it is advantageously possible to use additional radiators capable of being moved into a position adjacent to each of the opposite sides of the plate and at a distance from this position.
It is also advantageous that the platens have on their opposite surfaces dies extending outwardly to partially form the sheets in the direction of their final molded shape, before the sheets are engaged with the tools. The dies may have a shape complementary to the interior shape of the hollow article to be formed, for example.
The periphery of the cavity in one or both of the tools may have a sharp edge protruding around its periphery to cut the plastic sheets against the surface of the platen or against the opposing forming tool.
The appended drawing represents, by way of example, two embodiments of the apparatus which is the subject of the invention and illustrates, also by way of example, two implementations of the method which is the subject of the invention.
Fig. 1 is an elevational view of the first embodiment;
fig. 2 is a partial view, on a larger scale, of the devices shown in FIG. 1, and
fig. 3 is a partial schematic section of the second embodiment.
The apparatus shown in Figs. 1 and 2 is intended for forming table tennis balls of thermoplastic material, and it includes two forming tools 1. The tools are mounted vertically one above the other, two cylinder and piston units 2 mounted on frames 3 making it possible to bring the tools into contact with one another and to separate them from one another. The tools are mounted by their remote surfaces on a piston rod 2a of each unit.
Two opposite boxes 4 are each mounted around a tool, the opposite faces 5 of these boxes being open to allow the tools in contact with each other to be brought together. These boxes 4 are slidably mounted on the piston rods of the units 2 so that the tools can move on these piston rods relative to the boxes, and four guide sleeves 6 attached to each box and able to slide on four shafts of vertical guides 7 make it possible to guide the boxes and the tools in their movement towards or apart.
A rubber seal 4a is mounted on the lower edge of the upper box 4 so as to airtight seal a chamber formed by the boxes when the boxes are mutually engaged, the seal being housed in the box. a groove 4b cut around the opposite edge of the other box. A pipe, not shown, extends through one side of one of the boxes 4 to connect the interior of this box to means capable of increasing the pressure. Two compression springs 8 are each arranged around a piston rod 2a between the associated cylinder and the box 4 to push the boxes towards each other, so that in the normal state of rest of the apparatus, shown in fig. 1, the tools are retained in the boxes, the distance between them being greater than that between the boxes.
The training tools 1 cooperate to form table tennis balls and, for this purpose, have opposing surfaces 9 in which hemispherical cavities 10 are cut. Each of these cavities in the upper tool comprises (Fig. 2) a protruding part 11 in one piece, ground so as to form a sharp edge, the role of which will be described.
In each tool 1, each of the cavities 10 has several openings 12 (one of which is visible only for each cavity in FIG. 2) which all join a common passage 13 which is connected by a flexible pipe 14 to reduction means not shown. air pressure.
A horizontally arranged plate 15 is mounted by means of four wheels 16 on two guide rails 17 fixed to the guide shafts 7 and to two other guide shafts 18, so as to allow the movement of the plate between a position in which it is disposed between the opposed tools 1 and a position in which it is no longer between these tools, the latter position being that shown in FIGS. 1 and 2. Means for moving the plate between these two positions comprise a double-acting cylinder and piston unit 19, fixed to the lower frame 3, the piston rod of this unit being fixed by a bracket 20 to a chain link. a chain 21 which passes around four chain wheels 22 mounted to rotate on the frame of the apparatus, each end of the chain being fixed to the plate 15.
The stage has on its top and bottom horizontal surfaces dies 23 extending outwardly (Fig. 2), and passages 24 (only a few of which are visible) extending from the surfaces of the stage to the bottom. base of the dies to connect these surfaces by pipes 25 and a shut-off valve 26 either to pressure reducing means or to pressure increasing means, both not shown.
The dies 23 can each be housed in a cavity 10 of the tools. They do not have a hemispherical shape complementary to that of the cavities, but form bumps intended to partially form a sheet of plastic material in the direction of its final molded shape. The plate also includes heating means, not shown.
Two radiators 27 are arranged between the guide shafts 18 on which can slide sleeves 28 integral with the radiators and through which the shafts pass. Each radiator is attached to the end of a piston rod 29 of a double-acting cylinder and piston unit 30, the units 30 being each mounted on a frame 3. Operation of the units 30 in the desired direction moves the units. radiators in positions adjacent to each of the opposite sides (upper and lower surfaces) of the plate, when the latter is in the position shown in fig. 1 and 2, or out of these positions.
Each radiator has a heating surface 31 (FIG. 2) surrounded by a vertical cheek 32 integral with the radiator. During movement of the radiator towards the plate, the cheek 32 enters another vertical cheek 33 formed on the plate and engages an inclined inner surface 34 of this cheek to constitute a closed heating chamber between the radiator and the plate.
A passage 35 extends from the heating surface of each radiator and connects this surface through a pipe 36 to means not shown to create a pressure difference on the opposite sides of a plastic sheet to be formed.
When the device is in operation, its various parts are initially in the positions shown in FIG. 1, the plate 15 being remote from the tools 1 and the radiators 27 remote from the plate 15.
A sheet 37 (Fig. 2) of a thermoplastic material is disposed on the heating surface of the lower radiator 27 and a similar second sheet 37 is disposed on the upper surface of the platen 15. The radiators are then moved towards the platen to. completely enclose the sheets 37 between the radiators and the plate.
To soften the material, the radiators and the platen are heated, and during softening the air pressure is reduced between the sheets and the radiators through the passage 35, then the air pressure is increased between the. plate and the sheet by connecting the passages 24 to the pressure increasing means, thereby holding the sheets in place against the radiators. When the sheets are sufficiently softened, the air pressure between the sheets and the radiators is returned to its normal value and the pressure between the sheets and the platen is reduced by operating the stop valve 26 to connect the passages 24 to the means. pressure reduction.
This operation stretches the softened sheets around the dies 23 and in the recesses surrounding these dies, so that the sheets are partially formed. When the sheets are still against the platen 15, the radiators 27 are removed by means of the units 30, after which the unit 19 is actuated to move the platen along the rails 17 to bring it between the tools 1.
The pneumatic units 2 are then actuated to move the boxes 4 and tools to the stage, and when the boxes engage the upper and lower surfaces of the stage, thus preventing any further movement of the boxes, the operation of the units 2 continues and The units overcome the force of the springs 8 to move the tools down into the cheeks 33 and around the sheets formed on the dies 23.
When the tools are stationary, a pressure difference is created on opposite sides of each sheet 37 by connecting the passages 12 in the tools to the pressure reducing means, in order to reduce the pressure between the surfaces of the cavities 10 and the sheets. , and by increasing the pressure between the plate 15 and the sheets. It follows that the partially formed sheets are stretched over the forming surfaces of the cavities 10 in close contact with these surfaces.
The units 2 are then actuated to remove the boxes and tools from the stage, the sheets on the tools are now completely formed into half-spheres, one for each cavity 10. The stage is then returned to its original position between the radiators 27 by operation of the unit 19.
The boxes 4 and the tools 1 are moved together while the sheet is in a plastic state and allow welding, so that the edges of each hemisphere in one tool come into contact with the edges of another half sphere in the other tool, the hemispheres being welded together by the closing tools. During this movement, the boxes 4 and the tools 1 initially move together until the boxes come into contact with each other and engage in an airtight manner. The sealed chamber sealed in the cans is then pressurized by connecting the pipe which extends through the side of one of the cans by means of increasing pressure, to create pressure inside the balls which are formed.
The operation of the units 2 then causes the axial compression of the springs 8 which constitute means to ensure that the tools are in contact with each other after the engagement of the boxes, to bring the tools into engagement and to bring them. hemispherical shapes in contact two by two to form complete balls. The sharp edges 11 on one of the tools come into contact with the other tool to trim the edges of the sheet so that the formed and welded bales are cleanly separated from each other.
The passages 12 are then cut off from the pressure reducing means and, after a delay in which the thermoplastic sheet now formed into tennis balls cools, the tools open and the balls are withdrawn.
In a variant of the apparatus described, the radiators 27 can be moved by a piston and cylinder unit in positions where they are between the tools 1 and the boxes 4 when the latter are in the separated position. Using this variant, the radiators are brought into engagement with the platen 15 to heat the sheets disposed on this platen, while the platen is located between the tools. It is then necessary to remove the radiators from between the tools before the latter are brought into engagement with the plate to ensure the forming operation.
In another variant, the parts of the dies 23 intended to be inserted into the cavities 10 of the tools are dome-shaped and each have a height which is substantially half the depth of the associated hemispherical cavity. The sheets of material are partially formed towards their final molded shape and domed around the dies 23 by a pressure difference on opposite sides of each sheet while the sheets are in a soft state between the platen and the dies. radiators, as described above. When partially formed, each dome-shaped portion of each sheet has substantially half of its height in the final molded state.
The platen is then disposed between the tools which are closed around the platen as described for the first embodiment, and then, while maintaining the sheets at a substantially constant temperature, a pressure difference is created to form each part in dome in its final molded form against the sides of the associated cavity.
It has been found that when each half of a table tennis ball is partially formed in this way prior to final formation in the mold cavity, the finished ball exhibits substantially uniform thickness.
The second embodiment shown partially in FIG. 3, also intended for forming table tennis balls, comprises training tools 38 surrounded by boxes not shown, and heaters not shown, all of these being constructed in the same way as similar elements of the first form of execution described. The apparatus further comprises a plate 39 for supporting sheets of a thermoplastic material. This plate does not include a die extending outwardly like the die 15 of the first embodiment, but has a flat surface 40 on each side for supporting the sheets.
Passages 41 allow the surfaces 40 to be connected through stop valves 42 either to pressure reducing means or to pressure increasing means.
The platen is initially disposed between the radiators and the sheets disposed on the platen are heated as described above, the only difference being that the heated sheets, in this case, remain flat on the platen and do not undergo partial formation. After heating, the platen is moved between the forming tools 38 (Fig. 3), and when the tools have been engaged with the platen in the manner previously described, the sheets are formed by a pressure difference, passing from the state plane in the state of hemispheres in accordance with the shapes of the tool cavities. The rest of the operation to form complete balls is similar to that described above.
In a variant of this second embodiment, a series of dies extending towards the east is used for each tool, the dies having a hemispherical shape complementary to that of the cavities of the forming tools and each series of dies being supported on a base. Heating means are used in the dies to maintain the sheets in a plastic state during forming.
During operation, the sheets are formed only partially in the tool cavities, while these sheets are held on the platen 39. The tools are then withdrawn away from the platen, which is itself withdrawn from between the tools. . The series of dies are then arranged between the tools which are fed to these dies, and during this movement the dies protrude into the cavities in order to uniformly stretch the sheet formed by the tools.