Procédé de thermoforage de récipients en matière plastique
à parois minces et installation pour sa mise en oeuvre
Le brevet principal a pour objet un procédé de thermoformage de récipients en matière plastique à parois minces, c'est-à-dire - comprenant l'introduction dans un espace délimité par un corps de transfert, un piston d'appui et un piston d'injection d'une quantité de matière plastique à l'état moulable telle que cet espace ne soit pas complètement rempli mais que la matière plastique s'étale et forme une plaque épaisse, la compression entre le piston d'appui et le piston d'injection de la masse de matière plastique de sorte que la matière plastique remplisse entièrement cet espace et soit rendue solidaire du corps de transfert, le transfert du corps muni de la membrane de matière plastique après le retrait des poinçons d'appui et d'injection,
cette membrane étant en contact avec le corps par sa périphérie seulement, puis le formage à partir de cette membrane du récipient par étirage de la membrane à l'aide d'un poinçon et d'une matrice situés de part et d'autre de la membrane.
Le procédé selon la présente invention est caractérisé par le fait qu'on sépare lors du formage du récipient, le récipient formé du reste de la membrane de matière plastique et qu'on éjecte le reste de la membrane.
L'installation pour la mise en oeuvre du procédé selon le brevet principal comporte un dispositif de transfert comportant un corps de transfert muni d'une ouverture axiale et d'une formation d'accrochage périphérique située sur la paroi de cette ouverture, un dispositif d'injection et de compression présentant un piston d'appui et un piston d'injection disposés de part et d'autre du corps de transfert et déplaçables axialement l'un par rapport à l'autre, chacun de ces pistons coopérant avec un côté du corps de transfert pour en obturer l'ouverture axiale en vue de former un espace fermé confiné entre les pistons et le corps de transfert, un dispositif- de transfert du corps de transfert de sa position d'injection et de compression jusque dans une position de formage,
et un dispositif de formage de la membrane de matière plastique fixée au corps de transfert par le dispositif d'injection et de compression, comportant un poinçon et une matrice disposés de part et d'autre du corps de transfert lorsque celui-ci est en position de formage, déplaçables l'un par rapport à l'autre pour la formation d'un récipient.
L'installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la présente invention est caractérisée par le fait que la formation d'accrochage périphérique de la membrane de matière plastique sur le corps de transfert est destinée à entrer en contact avec un côté seulement de cette membrane et par le fait qu'elle comporte un dispositif d'éjection du reste de la membrane de matière plastique après formage du récipient.
Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple, une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
La fig. 1 est une vue en coupe partielle, dans deux positions différentes d'un dispositif d'éjection du reste de la membrane.
La fig. 2 est une vue en coupe du dispositif d'injection et de compression de l'installation.
La fig. 3 est une vue en coupe partielle d'une variante du dispositif d'injection et de compression et d'un corps de transfert.
La différence entre le présent procédé et le procédé selon le brevet principal réside dans le fait que la totalité du déchet, après formage et découpage du récipient formé, de la membrane est éjectée.
Pour ce faire le bloc fixe 18 portant le piston d'injection 16 du dispositif d'injection et de compression s'étend moins loin, en avant et est prolongé par une bague d'espaceme#nt 40 coulissant sans jeu axialement le long de la périphérie du piston d'injection 16.
Cette bague 40 est soumise à l'action de ressorts 41 tendant à la maintenir dans une position avancée pour laquelle sa face frontale annulaire soit située dans un plan placé légèrement en avant du plan de la face frontale du piston d'injection. En position rétractée cette bague est située en arrière de la face frontale de ce piston d'injection.
Le reste du dispositif d'injection et de compression est semblable à celui décrit dans le brevet principal et ne sera pas décrit ici.
Le corps de transfert 1 est dans cette forme d'exécution en une seule pièce et la formation annulaire de retenue est constituée par un rebord 42 n'entrant en contact qu'avec une seule face d'une membrane en matière plastique. Ce rebord est tel qu'il permette un accrochage de cette membrane en vue de son transfert mais ne fasse pas obstacle au retrait de celle-ci suivant une direction axiale vers le haut hors du corps 1.
Ce corps 1 comporte encore une butée annulaire 43 destinée à entrer en contact avec la face frontale de la bague 40. Ainsi en position de compression (illustrée à la fig. 2) le moule délimitant la forme de la membrane de matière plastique est formé par le piston d'appui, une partie de la surface périphérique du corps 1, une partie de la face frontale de la bague 40 et le piston d'injection 16.
Dans une variante illustrée à la fig. 3, le corps de transfert 1 comporte à l'extérieur du rebord une arête annulaire de découpe 44 constituant la butée destinée à entrer en contact avec la bague d'espacement 40.
Ainsi, si lors du rapprochement les pistons d'appui et d'injection il y a trop de matière plastique entre eux pour la formation de la membrane, celle-ci s'échappe en déplaçant la bague 40 contre ses ressorts de rappel 41 par le vide annulaire 45. En fin de course des pistons 16 et 17, la bague 40 bute contre le bloc fixe 18 et sa surface frontale est fortement appliquée contre l'arête de découpe 44 ce qui sectionne la matière plastique superflue (comprise dans le vide 45), de la membrane formée.
Les dispositifs de transfert (mis à part la modification des corps de transfert) et de thermoformage peuvent être identiques à ceux décrits et illustrés dans le brevet principal.
Par contre dans cette forme d'exécution le dispositif d'évacuation des déchets de la membrane de matière plastique après formage d'un récipient est différent; celui-ci est illustré à la fig. 1.
Ce dispositif d'éjection de la totalité du déchet 46 d'une membrane de matière plastique comporte un outil déplaçable suivant un axe 47 vertical aligné sur une position d'arrêt d'un corps de transfert 1 du dispositif de transfert.
Cet outil comporte un bloc mobile 48 déplaçable entre une position avancée et une position rétractée pour laquelle tout cet outil est situé en dessous du plateau 2 du dispositif de transfert (partie gauche de la fig. 1). Ce bloc mobile 48 porte un poussoir annulaire 49 dont l'arête supérieure comporte un diamètre externe correspondant au diamètre interne de l'ouverture d'un corps de transfert 1. Ce poussoir est entouré par un guide de centrage 50 coulissant librement, contre l'action de ressorts de rappel 51, sur la face cylindrique externe du poussoir 49. La face supérieure biseautée 52 de ce guide est destinée à coopérer avec la partie inférieure de l'ouverture du corps de transfert 1, en vue de centrer exactement celui-ci sur l'outil.
Enfin un piston 53 coulisse librement, contre l'action d'un ressort 54, à l'intérieur du poussoir annulaire, dont la surface supérieure est destinée à entrer en contact avec un déchet 46.
Le fonctionnement de ce dispositif d'évacuation du déchet est le suivant:
Lorsque le dispositif de transfert est arrêté dans une de ses positions et qu'un corps de transfert 1 muni du déchet d'une membrane de matière plastique est placé en regard de l'outil d'évacuation, le bloc mobile 48 est déplacé vers le haut de sorte qu'au cours de ce déplacement, le guide 50 centre et soulève le corps de transfert puis le poussoir 49 agissant sur la périphérie du déchet pour le séparer du corps de transfert 1. Préalablement, au cours de ce déplacement, le piston 53 est entré en contact avec le déchet et le ressort 54 a été comprimé.
Lorsque le déchet est séparé du corps 1 par le poussoir 49, le corps de transfert étant maintenu contre une butée fixe de retenue, le piston 53 se déplace sous l'action de son ressort 54 et le déchet 46 est déplacé jusqu'audessus de l'arête supérieure du poussoir 49. Un jet d'air ou toute autre action, mécanique par exemple, enlève alors le déchet 46 de la surface supérieure du piston 53 et le dispositif d'évacuation redescend jusque dans sa position rétractée.
Les principaux avantages de la forme d'exécution décrite sont les suivants: a) Possibilité d'éxécuter le corps de transfert en une
seule pièce et par des opérations de tournage ou
décoltage seulement.
b) Simplification mécanique du dispositif d'évacuation
des déchets.
c) Simplification dans le réglage du dispositif d'injec
tion et particulièrement de la quantité de matière
plastique injectée du fait que le surplus de matière
est évacué automatiquement par le vide annulaire 45
et qu'elle est séparée de la membrane lors de la com
pression de celle-ci.
Thermoforging process for plastic containers
with thin walls and installation for its implementation
The main patent relates to a process for thermoforming plastic containers with thin walls, that is to say - comprising the introduction into a space delimited by a transfer body, a support piston and a piston of injection of a quantity of plastic material in the moldable state such that this space is not completely filled but that the plastic material spreads out and forms a thick plate, the compression between the support piston and the piston of injection of the mass of plastic material so that the plastic material completely fills this space and is made integral with the transfer body, the transfer of the body provided with the plastic membrane after the removal of the support and injection punches,
this membrane being in contact with the body by its periphery only, then the forming from this membrane of the container by stretching of the membrane using a punch and a die located on either side of the membrane.
The method according to the present invention is characterized by the fact that during the shaping of the container, the container formed is separated from the rest of the plastic membrane and that the remainder of the membrane is ejected.
The installation for implementing the method according to the main patent comprises a transfer device comprising a transfer body provided with an axial opening and a peripheral hooking formation located on the wall of this opening, a device for 'injection and compression having a support piston and an injection piston arranged on either side of the transfer body and movable axially with respect to each other, each of these pistons cooperating with one side of the transfer body to close the axial opening in order to form a closed space confined between the pistons and the transfer body, a device for transferring the transfer body from its injection and compression position to a position of forming,
and a device for forming the plastic membrane fixed to the transfer body by the injection and compression device, comprising a punch and a die arranged on either side of the transfer body when the latter is in position forming tubes, movable relative to each other to form a container.
The installation for implementing the process according to the present invention is characterized in that the peripheral attachment formation of the plastic membrane on the transfer body is intended to come into contact with only one side of this membrane. and by the fact that it comprises a device for ejecting the remainder of the plastic membrane after forming the container.
The appended drawing illustrates schematically and by way of example, an installation for implementing the method according to the invention.
Fig. 1 is a view in partial section, in two different positions of a device for ejecting the remainder of the membrane.
Fig. 2 is a sectional view of the injection and compression device of the installation.
Fig. 3 is a partial sectional view of a variant of the injection and compression device and of a transfer body.
The difference between the present process and the process according to the main patent lies in the fact that all of the waste, after forming and cutting of the formed container, from the membrane is ejected.
To do this the fixed block 18 carrying the injection piston 16 of the injection and compression device extends less far forward and is extended by a spacer ring 40 sliding without play axially along the periphery of the injection piston 16.
This ring 40 is subjected to the action of springs 41 tending to keep it in an advanced position for which its annular end face is located in a plane placed slightly in front of the plane of the end face of the injection piston. In the retracted position, this ring is located behind the front face of this injection piston.
The rest of the injection and compression device is similar to that described in the main patent and will not be described here.
The transfer body 1 is in this embodiment in one piece and the annular retaining formation is constituted by a rim 42 only coming into contact with one side of a plastic membrane. This rim is such that it allows this membrane to be hooked with a view to its transfer but does not prevent the latter from being withdrawn in an upward axial direction out of the body 1.
This body 1 also comprises an annular stop 43 intended to come into contact with the front face of the ring 40. Thus in the compression position (illustrated in FIG. 2) the mold defining the shape of the plastic membrane is formed by the support piston, a part of the peripheral surface of the body 1, a part of the front face of the ring 40 and the injection piston 16.
In a variant illustrated in FIG. 3, the transfer body 1 comprises on the outside of the rim an annular cutting edge 44 constituting the stop intended to come into contact with the spacer ring 40.
Thus, if during the bringing together of the support and injection pistons there is too much plastic between them for the formation of the membrane, the latter escapes by moving the ring 40 against its return springs 41 by the annular vacuum 45. At the end of the stroke of the pistons 16 and 17, the ring 40 abuts against the fixed block 18 and its front surface is strongly pressed against the cutting edge 44 which cuts the superfluous plastic material (included in the vacuum 45 ), the membrane formed.
The transfer devices (apart from the modification of the transfer bodies) and thermoforming can be identical to those described and illustrated in the main patent.
On the other hand, in this embodiment, the device for removing waste from the plastic membrane after forming a container is different; this is illustrated in fig. 1.
This device for ejecting all of the waste 46 from a plastic membrane comprises a tool movable along a vertical axis 47 aligned with a stop position of a transfer body 1 of the transfer device.
This tool comprises a movable block 48 movable between an advanced position and a retracted position for which this whole tool is located below the plate 2 of the transfer device (left part of FIG. 1). This movable block 48 carries an annular pusher 49 whose upper edge has an external diameter corresponding to the internal diameter of the opening of a transfer body 1. This pusher is surrounded by a centering guide 50 sliding freely against the action of return springs 51, on the external cylindrical face of the pusher 49. The bevelled upper face 52 of this guide is intended to cooperate with the lower part of the opening of the transfer body 1, in order to center the latter exactly on the tool.
Finally, a piston 53 slides freely, against the action of a spring 54, inside the annular pusher, the upper surface of which is intended to come into contact with a waste 46.
The operation of this waste disposal device is as follows:
When the transfer device is stopped in one of its positions and a transfer body 1 provided with the waste of a plastic membrane is placed opposite the discharge tool, the movable block 48 is moved towards the high so that during this movement, the guide 50 centers and lifts the transfer body then the pusher 49 acting on the periphery of the waste to separate it from the transfer body 1. Beforehand, during this movement, the piston 53 came into contact with the waste and the spring 54 was compressed.
When the waste is separated from the body 1 by the pusher 49, the transfer body being held against a fixed retaining stopper, the piston 53 moves under the action of its spring 54 and the waste 46 is moved up to above it. 'upper edge of the pusher 49. A jet of air or any other action, mechanical for example, then removes the waste 46 from the upper surface of the piston 53 and the evacuation device descends back to its retracted position.
The main advantages of the embodiment described are as follows: a) Possibility of executing the transfer body in one
single part and by turning operations or
stripping only.
b) Mechanical simplification of the evacuation device
garbage.
c) Simplification in the adjustment of the injec device
tion and particularly the amount of material
injected plastic because the excess material
is automatically evacuated by the annular vacuum 45
and that it is separated from the membrane during the com
pressure from it.