**ATTENTION** debut du champ DESC peut contenir fin de CLMS **.
profil de came dans la rainure, sous l'effet des moyens de sollicitation, après le déverrouillage du moule.
11. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le noyau de formage est muni d'un bout extensible et d'une tige apte à exécuter un mouvement alternatif rectiligne, qui s'étend depuis le bout en direction du second plateau, et en ce qu'une came est prévue pour refouler la tige et décoller le bout du noyau de formage lorsque celui-ci se trouve dans l'alignement de l'axe du moule de soufflage.
12. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moules d'injection et les moules de soufflage sont, sur le premier plateau, distante de 180 par rapport à l'axe de la machine, et en ce que deux noyaux de formage sont, sur le second plateau, distants de 1800 par rapport à l'axe de la machine pour coopérer avec les moules d'injection et de soufflage.
13. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que le moule d'injection présente un évidement annulaire entourant l'entrée de sa cavité et le moule de soufflage présente une rainure annulaire entourant l'entrée de sa cavité, et en ce que le jeu de segments de la bague comporte aussi des saillies formant une bague circulaire complémentaire de l'évidement et de la rainure annulaires des moules d'injection et de soufflage, respectivement, et apte à s'emboîter dans l'évidement ou la rainure, lorsque le noyau de formage est enfoncé dans l'un ou l'autre moule, cette bague circulaire ayant une face interne circulaire qui délimite un épaulement du récipient soufflé entre l'entrée de la cavité du moule de soufflage et le goulot, plus étroit, du récipient,
face qui est laissée à nu dans la cavité du moule de soufflage lorsque le noyau de formage est enfoncé dans celle-ci.
14. Machine selon la revendication 13, caractérisée en ce que la face interne circulaire de la bague formée par les segments est une face conique.
15. Machine selon la revendication 13, caractérisée en ce que le noyau de formage comporte des passages intérieurs pour l'écoulement d'un fluide, en ce qu'un arbre de la machine s'étend coaxialement à l'axe traversant celle-ci et est relié au noyau de formage, et en ce qu'une pluralité de passages pour l'écoulement d'un fluide à température contrôlée s'étendent à travers l'arbre et communiquent avec les passages formés à l'intérieur du noyau de formage pour régler la température de celui-ci.
16. Machine selon la revendication 13, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens pour faire le vide reliés à la cavité du moule de soufflage pour évacuer l'air hors de la cavité
pendant l'opération de soufflage.
La présente invention concerne une machine pour le moulage
par injection suivie de soufflage d'un récipient dont le goulot est
de plus petites dimensions que le corps.
Une pratique bien connue et largement répandue dans l'indus
trie pour la fabrication de récipients et autres objets creux simi
laires consiste à mouler ceux-ci par injection suivie de soufflage,
c'est-à-dire à former tout d'abord une paraison par injection
d'une matière plastique durcissable autour d'un noyau de formage
maintenu dans un moule d'injection et transférer ensuite la parai
son à l'état encore malléable dans un moule de soufflage où de
l'air comprimé augmente son volume intérieur et lui donne la
forme finale du récipient. Une machine pour la mise en oeuvre de
ce procédé de moulage est décrite dans le brevet US N0 3816050.
Dans cette machine, le moule d'injection et le moule de soufflage
sont tous deux divisés suivant un plan central traversant l'axe
vertical de la paraison et du récipient. Pendant l'opération de
moulage, les deux moitiés desdits moules doivent être maintenues
serrées avec une pression de serrage suffisante pour empêcher la
formation de bavures sur les parois latérales verticales de l'article fini, sur lesquelles des étiquettes ou autres renseignements d'identification sont généralement collés ou imprimés.
Une manière de résoudre le problème des bavures est utilisée dans la présente machine et consiste à agencer le moule de soufflage de façon que le plan de séparation de la machine soit situé perpendiculairement à l'axe vertical du récipient en une partie du récipient soufflé autre que ses flancs verticaux pour obtenir ainsi une surface verticale lisse où sont appliquées des étiquettes ou des mentions imprimées. Ce type de moule de soufflage n'a pas besoin d'être divisé suivant un plan vertical pour extraire des récipients dont les sections transversales sont égales ou inférieures à l'entrée du moule et l'on obtient ainsi plusieurs avantages supplémentaires. Avec un moule qui ne se divise pas, on peut placer un plus grand nombre de cavités d'une construction simple dans un espace donné et réaliser ainsi une machine moins encombrante.
On peut en outre obtenir une répartition plus uniforme de la température dans le moule, étant donné qu'on peut réduire le nombre de pièces formant la cavité du moule. Il est également plus facile d'obtenir une épaisseur plus uniforme de la paroi du récipient fini, car le refoulement de l'air hors de la cavité pendant l'opération de soufflage peut être réglé plus facilement. En général, l'utilisation d'un moule de ce type améliore la machine de moulage et son fonctionnement.
Le brevet US N0 3694124 décrit une machine de moulage par injection suivie de soufflage dans laquelle les axes des cavités des moules et du récipient fini sont perpendiculaires à la ligne de séparation de base de la machine; toutefois, le moule de soufflage est formé par des segments qui se séparent à chaque cycle de fonction de la machine pour permettre l'extraction du récipient soufflé. Bien que la disposition générale de la machine soit similaire à celle exposée plus haut, les problèmes généraux des bavures ou traces laissées par le moule sur l'article fini ne sont pas résolus.
L'invention a donc pour but de réaliser une machine de moulage par injection suivie de soufflage dans laquelle le moule de soufflage, ainsi que le moule d'injection, n'est pas formé d'éléments qui se séparent au démoulage.
Elle consiste donc en une machine de moulage par injection telle que définie dans la revendication 1.
De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemples, plusieurs formes d'exécution de cette machine:
la fig. I est une vue en élévation de la machine de moulage selon l'invention en position ouverte, pendant que les paraisons sont transférées du moule d'injection au moule de soufflage et les articles soufflés sont éjectés;
la fig. 2 est une vue en coupe de la machine de moulage selon la ligne 2-2 de la fig. 1 après pivotement de 45 suivant la ligne 1-1 de la fig. 2;
la fig. 3 est une vue en coupe du moule d'injection selon la ligne 3-3 de la fig. 2, le noyau de formage étant en position de fermeture:
:
la fig. 4 est une vue en coupe du moule de soufflage selon la ligne 4-4 de la fig. 2, le noyau de formage étant en position de fermeture et la paraison étant amenée par soufflage à la forme finale du récipient, définie par le moule;
la fig. 5 est une vue partielle, qui montre une partie du mécanisme d'actionnement d'ouverture et de fermeture de la bague, le mécanisme et les segments de la bague étant en position fermée;
la fig. 6 est une vue partielle montrant les segments de bague et le mécanisme d'actionnement en position ouverte pour l'éjection d'un article soufflé;
la fig. 7 est une vue partielle montrant une autre forme d'exécution des tiges d'éjection et la liaison séparable entre les tiges en position débrayée;
la fig. 8 est une vue partielle représentant cette autre forme d'exécution des tiges d'éjection et la liaison séparable en position embrayée;
la fig. 9 est une vue partielle représentant le mécanisme qui sollicite les segments de bague vers la position ouverte lorsque le moule de soufflage est ouvert;
la fig. 10 est une vue en coupe suivant la ligne 10-10 de la fig. 9;
la fig. il est une vue partielle représentant le mécanisme à came pour déployer le noyau de formage lors de l'opération de soufflage;
la fig. 12 est une vue en coupe similaire à la fig. 2, montrant une variante du positionnement des noyaux de formage dans une machine à moules multiples d'injection et de soufflage;
la fig. 13 est aussi une vue similaire à la fig. 2, représentant une nouvelle variante des noyaux de formage d'une machine à moules multiples d'injection et de soufflage.
La fig. 1 illustre la machine 10 qui comporte un premier plateau fixe 12 et un second plateau 14, parallèle au premier et apte à exécuter, conjointement à un arbre 16 définissant l'axe principal 18 de la machine, perpendiculaire aux plateaux parallèles, un mouvement alternatif rectiligne le rapprochant et l'éloignant tour à tour du plateau 12. Un troisième plateau 20, monté sur le plateau 14, accompagne celui-ci dans son mouvement alternatif et tourne en outre sur l'axe 18 relativement aux plateaux 12 et 14. Une pluralité de barres d'entretoisement 28 s'étendent parallèlement à l'arbre 16 entre les plateaux 12 et 14 et sont reliées à des vérins pneumatiques ou hydrauliques (non représentés) pour rapprocher et éloigner l'un de l'autre les plateaux 14 et 20.
Une pluralité de moules d'injection 22 et de moules de soufflage 24 sont disposés à intervalles égaux autour de l'axe 18 de la machine 10, sur le plateau fixe 12. Chaque moule d'injection 22 est diamétralement opposé à un moule de soufflage, de sorte qu'il y a sur le plateau une ou plusieurs paires de moules d'injection et de soufflage. Les entrées respectives des cavités des moules sont tournées dans la même direction et sont situées dans le même plan général perpendiculaire à l'axe 18 de la machine.
Une pluralité de noyaux de formage 26 sont montés sur le plateau 20 de façon à coopérer avec les moules d'injection 22 et les moules de soufflage 24 du plateau 12. Le nombre des noyaux de formage correspond à celui des moules de sorte que lorsque les plateaux 20 et 14 sont déplacés en direction du plateau 12, chacun des noyaux de formage se trouve dans l'alignement de l'axe de la cavité dans un moule respectif d'injection 22 ou de soufflage 24.
Comme on peut le voir à la fig. 2, par exemple, il y a quatre noyaux de formage 26 également répartis autour de l'arbre 16 et ces noyaux de formage coopèrent avec deux paires de moules constituées chacune par un moule d'injection et un moule de soufflage diamétralement opposés. En faisant tourner le plateau 20 de 180 par rapport au plateau 14, lorsque les plateaux 12 et 14 sont espacés l'un de l'autre pour ouvrir les moules, on peut transférer les paraisons formées dans les moules d'injection pour les amener dans les moules de soufflage, les articles finis, comme les récipients C, pouvant être éjectés de la machine dans un collecteur apte à recevoir les articles moulés.
Tout autour de la face périphérique du plateau 20 est montée une couronne dentée 30, qui s'engrène avec un pignon correspondant 32 relié à un moteur (non représenté) monté sur le plateau 14. La couronne 30 et le pignon 32 produisent une rotation relative entre les plateaux 14 et 20 lorsque les paraisons doivent être transférées aux moules de soufflage 24. Pour assurer un alignement correct des noyaux de formage 26 avec les cavités des moules respectifs, il est prévu un doigt de verrouillage actionné pneumatiquement 34, qui s'engage dans des encoches correspondantes 36 espacées de 180 sur la face périphérique du plateau tournant 20.
Une explication plus détaillée des processus d'injection et de moulage et des moules respectifs est donnée maintenant en référence aux fig. 3 et 4.
La fig. 3 montre, en coupe, un des moules d'injection 22 montés sur le plateau 12. Ce moule 22 présente une cavité 38, qui constitue une empreinte en creux d'une paraison P qui sera formée autour du noyau de formage 26 lorsque celui-ci aura été enfoncé dans la cavité et que le moule aura été fermé. Dans le fond du moule se trouve une buse d'injection 40, à travers laquelle une charge de matière plastique durcissable est envoyée sous pression dans la cavité du moule, autour du noyau de formage.
Cette matière arrive à la buse par un passage 42 dans lequel est monté un barreau chauffant électrique 44, qui maintient la matière plastique à la température désirée avant l'injection. Une pièce cylindrique 41, chauffée éleetriquement, est également montée dans la buse 40 pour maintenir la température de la matière durcissable lorsque celle-ci entre dans la cavité. On peut, si on le désire, prévoir des conduits chauffants 48 dans les parois du moule d'injection 22 pour contrôler la température de la matière durcissable après l'injection et avant le transfert de la paraison au moule de soufflage 24.
Le noyau de formage 26 est relié au plateau tournant 20 par une plaque d'éjection 50 et quatre tiges de guidage 52 fixées audit plateau. La plaque d'éjection peut effectuer sur les tiges de guidage 52, relativement au plateau tournant 20, un mouvement alternatif rectiligne parallèle à l'axe du moule dans le carter 54, qui définit intérieurement la cavité 38 lorsque le moule est fermé et verrouillé. Les tiges 52 sont uniformément réparties autour des noyaux de formage, comme on peut le voir plus clairement à la fig. 2.
Le mouvement de la plaque d'éjection 50 relativement au plateau 20 est contrôlé par des moyens de positionnement comprenant une paire de tiges de refoulement 60 (dont une seulement est représentée en trait mixte) associée à une paire de dispositifs de rappel à ressort 62. Les tiges 60 s'étendent à travers le plateau de montage 70, qui est fixé sur le plateau mobile 14, comme le montre la fig. 1, et fournit un montage pour le plateau tournant 20. La tige de refoulement 60 est représentée en trait mixte à la fig. 3 parce que ces tiges sont situées en réalité dans le plateau de montage 70 sur les côtés opposés de l'axe projeté du moule de soufflage représenté à la fig. 4.
Les tiges 60 sont amenées dans Falignement des dispositifs de rappel associés par rotation du plateau 20, lorsque ces dispositifs et le noyau de formage associé sont amenés dans l'alignement ou au-dessus du moule de soufflage à la fig. 4. Pour la clarté du dessin et pour faciliter les explications, les tiges 60 sont représentées avec les dispositifs de rappel et la plaque d'éjection à la fig. 3.
Chaque dispositif de rappel 62 est composé d'un ressort de rappel 64 et d'une tige de rappel 66. La tige de rappel 66 est immobilisée par une de ses extrémités dans la plaque d'éjection 50 et est munie d'une tête 68 à son extrémité opposée. Le ressort de rappel 64 entoure coaxialement la tige 66 dans un alésage cylindrique qui s'étend à travers le plateau 20 et dans une plaque de base 56. Les tiges de refoulement 60 traversent aussi le plateau 14 à la fig. 1 et sont reliées à des vérins pneumatiques (non représentés) qui assurent le mouvement de la plaque d'éjection et le démoulage du récipient fini qui se trouve sur le noyau de formage après l'opération de soufflage.
Une explication plus détaillée de l'opération de démoulage est donnée plus loin; il convient de noter toutefois que les tiges 60 et les dispositifs de rappel 62 présentent des surfaces de contact et établissent une liaison séparable entre les vérins pneumatiques situés derrière le plateau 14 et la plaque d'éjection 50 et que cette liaison permet de faire tourner le noyau de formage et le plateau 20 entre les moules d'injection et de soufflage sans entraîner en rotation les tiges 60 et les vérins qui les actionnent.
Une bague d'éjection 76 est reliée à la plaque 50 et entoure le noyau de formage 26; elle définit par une de ses faces en bout l'extrémité de la paraison P. L'ajustement précis entre la bague 76 et le noyau de formage 26 est choisi de façon à permettre à la bague de glisser sur le noyau de formage et d'éjecter le récipient fini après l'opération de soufflage.
Les segments de bague de moulage 80 et 82 également représentés aux fig. 1 et 2 sont reliés à la plaque d'éjection au moyen de coulisseaux, respectivement 84 et 86, et définissent la partie de la paraison P comprise entre l'extrémité de celle-ci et l'entrée 92 de la cavité d'injection 38. Les coulisseaux sont suspendus à la plaque 50 au moyen de glissières correspondantes 88 et 90 visibles aux fig. 3 et 4, de sorte que les coulisseaux et les segments de bague associés peuvent se déplacer perpendiculairement à l'axe du noyau de formage 26. Les coulisseaux déplacent les segments entre une position fermée, où ceux-ci entourent complètement la partie élargie de la paraison qui définit le goulot du futur récipient, et une position ouverte, qui permet au récipient fini d'être dégagé et éjecté du noyau de formage.
Ainsi, les segments de bague coopèrent avec le noyau de formage pour former une partie de la paraison et du futur récipient et pour maintenir la paraison sur le noyau de formage pendant qu'elle est transférée du moule d'injection au moule de soufflage. Un mécanisme pour ouvrir et fermer les segments de bague est décrit de façon très détaillée plus loin en référence aux fig. 5 et 6.
La fig. 4 montre les détails du moule de soufflage et la construction intérieure du noyau de formage 26. Le carter 100 du moule de soufflage 24 présente une cavité 102 définissant la configuration finale du récipient soufflé C, à l'exception de la partie du récipient comprise entre son extrémité et l'entrée 104 de la cavité. Le carter présente des passages de refroidissement 106 pour contrôler la température du moule et solidifier la matière du
récipient après le soufflage. Une plaque de fond 110 du carter contient une pluralité de passages de mise à l'atmosphère 112 pour permettre à l'air emprisonné dans la cavité 102 de s'échappe à l'extérieur pendant l'opération de soufflage. La paraison peut alors venir s'appliquer contre la face interne du carter qui définit la cavité et épouser la forme de cette dernière, qui est une empreinte en creux du récipient fini.
Les passages 112 sont reliés les uns aux autres par des rainures ménagées dans la plaque 110 et communiquent avec un collecteur d'évacuation 115 dans la plaque 118 du moule. On peut, si on le désire, utiliser une pompe à vide et un accumulateur 117 pour évacuer rapidement l'air hors de la cavité 102 avant d'effectuer l'opération de soufflage.
Une soupape d'entrée de l'air 114 est également montée sur la plaque de fond 110 et reliée par un conduit 116 ménagé dans la plaque 118 à un orifice d'admission pour compenser la dépression produite pendant qu'on retire le récipient, ou à une source d'air comprimé pour éjecter le récipient soufflé C hors du carter 100 à la fin de l'opération de soufflage. On comprendra qu'en l'absence des passages 112 et de la soupape 114 il pourrait se produire un vide ou une dépression qui empêcherait de retirer le récipient de la cavité 102 après le soufflage.
Comme on peut le voir à la fig. 4, le noyau de formage 26 est formé de plusieurs éléments et comporte un manchon extérieur 120, un manchon intérieur 122 et un bout extensible 124. Le manchon intérieur 122 présente une pluralité de plages 126 et de rainures 128 sur sa face externe et définit ainsi un passage de chauffage continu avec la face interne du manchon extérieur 120, dans lequel on peut faire circuler un fluide chauffé, comme de l'huile chaude, à travers le noyau de formage. Le chauffage du noyau de formage maintient la paraison à une température élevée pendant le transfert au moule de soufflage, de sorte que la matière plastique durcissable reste suffisamment malléable pour pouvoir être plaquée contre les parois plus froides de la cavité 102.
Le fluide chauffant est envoyé par une pompe au noyau de formage à travers un canal d'amenée 130 ménagé dans le plateau 20 et il s'écoule par un passage auxiliaire 132 et un passage de liaison 134 jusqu'au passage défini par les plages 126 et les rainures 128. Le passage 134 est formé dans la plaque de base 56. Une fois que le fluide a circulé autour du manchon intérieur 122, il sort à travers une lumière 136 pour s'écouler dans un canal d'évacuation 138 formé dans le plateau 20.
Le bout extensible 124 comporte une tige creuse 125, qui s'étend depuis le plateau 20, à travers le manchon intérieur 122, jusqu'à la tête en forme de champignon qui forme le bout proprement dit. Etant donné que le bout extensible 124 se trouve aussi en contact avec une partie de la paraison, des passages chauffants circulaires 170 sont formés dans le bout sous un chapeau 127. Un tube d'amenée du fluide chauffant 172 est soudé à l'intérieur de la tige creuse, à chaque extrémité. Le diamètre extérieur de ce tube est inférieur au diamètre intérieur de la tige, afin de définir un passage annulaire pour le retour du fluide. Ce passage communique, au bout du noyau de formage, avec les passages 170 au moyen de passages radiaux 174 et, à l'extrémité opposée, avec le canal d'évacuation 138 à l'intérieur du plateau tournant 20.
Ainsi, le fluide chauffant entrant dans le noyau de formage par le canal d'amenée 130 circule à travers la partie fixe du noyau de formage autour du manchon 122 et aussi à travers le bout extensible 124 avant de retourner au canal 138.
La tige creuse 125 est montée de façon à pouvoir coulisser dans le manchon 122 et elle présente sur sa face externe une pluralité de nervures 140 et de rainures qui s'étendent depuis un passage 142 pour l'air, formé dans la plaque de base 56, jusqu'à l'extrémité en saillie de la tige. Les nervures et rainures définissent des passages pour l'air de soufflage. Un circlip 144 monté sur la tige coulissante est logé dans un évidement annulaire 146 de la face interne du manchon intérieur 122 et limite le déploiement axial de la tige et du bout lorsque l'air de soufflage arrive sous pression par le passage 142. Le bout étant déployé, l'air de soufflage s'écoule au-delà de celui-ci et entre la paraison et le noyau de formage 26, gonflant la paraison et l'appliquant contre les parois de la cavité 102 du moule de soufflage.
Une rainure annulaire 150 est prévue dans la plaque de montage 70 coaxialement à l'axe 18 de la machine (fig. 1). Un bloccame 152 est monté dans la rainure 150 au moyen de vis appropriées 154 (cf. fig. 11) en un endroit de la rainure situé dans l'alignement de l'axe de la cavité 102 du moule de soufflage 24, de sorte que l'extrémité 156 de la tige 125 est soulevée par le bloccame lorsque le noyau de formage 26, portant une paraison, est amené par rotation du plateau 20 dans une position de préparation à son introduction dans le moule de soufflage. Le glissement de l'extrémité 156 sur une rampe du bloc-came 152 repousse le bout 124 vers l'avant et ouvre les passages définis par les ner vures 140 et les rainures le long de la tige 125.
Ce déplacement étire aussi légèrement la paraison immédiatement avant l'opéra- tion de soufflage.
L'air de soufflage arrive dans le noyau de formage par le canal d'amenée 142 à partir d'un conduit 160 communiquant avec chacun des noyaux de formage montés sur le plateau tournant 20.
Pour empêcher l'air de soufflage d'arriver aux noyaux de formage autres que ceux qui se trouvent dans les moules de soufflage, il est prévu dans le plateau de montage 70 une autre rainure 162 et un autre bloc-came 164, similaires à la rainure 150 et au bloccame 152, qui coopèrent avec la tige de manoeuvre 166, d'une soupape à levée parallèle 168 montée dans le plateau 20. La soupape 168 est amenée en position ouverte de la même manière et en même temps que la tige 125 est déployée, c'est-à-dire au moment où le noyau de formage 26 considéré arrive dans l'alignement de l'axe du moule de soufflage 24.
Une soupape d'air séparée (non représentée), commandée en synchronisme avec les opérations de la machine, introduit l'air de soufflage dans le conduit 160, d'où il s'écoule à travers la soupape 168, le passage 142 et les rainures définies par les nervures 140 jusque dans la zone entre la paraison et le noyau de formage 26 pour amener ladite paraison à la forme finale du récipient C définie par la cavité 102.
On notera que, contrairement à l'air de soufflage, le fluide chauffant circule à travers tous les noyaux de formage, quelle que soit leur position respective relativement aux moules. Comme le montre la fig. 2, le fluide chauffant est amené aux canaux 130 pour tous les noyaux de formage 26 par un passage commun 180 qui s'étend axialement à travers l'arbre 16, ledit fluide sortant des canaux d'évacuation 138 pour s'écouler dans un passage commun 182. Les conduits d'amenée d'air 160 des noyaux de formage 26 sont reliés à un passage commun 184 dans l'arbre 16.
Comme le montre clairement la fig. 4, les canaux d'amenée de fluide 130, les canaux d'évacuation de fluide 138 et les conduits d'amenée d'air de soufflage 160 sont placés respectivement à des niveaux différents dans le plateau tournant 20.
Après cette description du fonctionnement et de la configuration de la machine 10 en général, le reste de la structure de la machine est maintenant décrit par référence à un cycle type, au cours duquel une paraison est formée dans le moule d'injection, puis transférée au moule de soufflage où elle est amenée à la forme du récipient et éjectée de la machine.
Au début du cycle, le plateau tournant 20 et la plaque de montage 70 se trouvent à une certaine distance du plateau fixe 12 (fig. 1) pour définir une position d'ouverture de chacun des moules d'injection et de soufflage. Un des noyaux de formage 26 se trouve dans l'alignement de l'axe d'un moule d'injection 22. La plaque d'éjection 50 est ramenée contre la plaque de base 56 par la paire de dispositifs de rappel 62 et les segments 80 et 82 de la bague divisée de moulage sont fermés autour du noyau de formage, comme on peut le voir par la position des deux séries de segments dans la moitié supérieure de la fig. 2.
Des vérins hydrauliques ou pneumatiques reliés à la plaque de montage 70 déplacent le plateau 20 vers le plateau fixe 12 pour enfoncer un des noyaux de formage 26 dans un moule d'injection, dans la position représentée à la fig. 3. On notera que les segments présentent une partie annulaire de section conique 190, qui s'emboîte dans un évidement annulaire de forme correspondante entourant l'entrée 92 de la cavité 38 du moule d'injection 22. Les faces coniques interne et externe de la partie annulaire 190 et les faces coniques correspondantes de l'évidement annulaire à l'entrée du moule d'injection déterminent la position finale des segments et maintiennent ces derniers en position entièrement fermée lorsque le moule est fermé.
Une matière plastique à durcissement rapide est ensuite injectée à une température élevée à travers la buse 40 dans la cavité 38 sur le noyau de formage 26 pour former la paraison P. Il convient de noter que l'entrée 92 de la cavité du moule d'injection se trouve contre la face conique interne de la partie en saillie 190 et que chaque section transversale de la cavité, perpendiculaire à l'axe de celle-ci, n'est pas supérieure aux autres situées entre elle et l'entrée 92.
Il en résulte que le carter 54 qui définit intérieurement la cavité du moule d'injection n'a pas besoin d'être fractionné et peut donc être fait d'une seule pièce. L'élimination d'un mécanisme pour séparer les éléments d'un moule fractionné lors du démoulage constitue un avantage évident et la construction de la cavité de moulage avec une seule pièce ou un nombre de pièces extrêmement réduit assure un transfert de la chaleur et une distribution de la température plus uniformes dans le moule entier.
Lorsque le noyau de formage 26 coiffé d'une paraison est retiré de la cavité 38, le moteur (non représenté) relié au pignon 32 et à la couronne 30 est mis en marche et le plateau 20 tourne avec l'arbre 16 de 180 sur l'axe 18 de la machine pour amener le noyau de formage dans l'alignement de l'axe d'un moule de soufflage 24. Lorsque le noyau de formage se trouve dans cette position, le bloc-came 152 déploie le bout 124 et le bloc-came 164 ouvre la soupape 168 en vue de l'opération de soufflage. Le noyau de formage 26 est ensuite enfoncé avec la paraison dans le moule de soufflage par déplacement du plateau 14 (fig. 1) en direction du plateau 12 et le moule est fermé.
On notera que la face conique externe de la partie en saillie 190 des segments de bague est en contact avec une face conique correspondante d'une rainure circonscrivant l'entrée 104 du moule de soufflage. Dans ce cas aussi, la partie 190 et la rainure correspondante du moule coopèrent pour fixer la position finale des segments de bague autour du noyau de formage pendant que le moule est fermé.
L'air de soufflage est ensuite introduit par la soupape dans le noyau de formage et applique la partie inférieure de la paraison contre les parois de la cavité 102 du moule de soufflage.
On notera que, bien que la configuration de la cavité 102 du moule de soufflage soit différente de celle du moule d'injection, les sections transversales de cette cavité, en chaque point le long de l'axe de celle-ci, ne sont pas supérieures à celles situées entre elles, prises individuellement, et l'entrée 104. Il en résulte que, comme pour le moule d'injection, il n'est pas nécessaire d'ouvrir les parois latérales du moule pour retirer un récipient soufflé de la cavité et lesdites parois peuvent être d'une seule pièce. Bien que, dans la forme d'exécution décrite, le fond de la cavité 102 soit formé par une plaque séparée 110, la cavité tout entière pourrait être faite dans une seule pièce du moule si on le désire.
Etant donné que le goulot du récipient soufflé C est plus étroit que le corps de ce dernier, la face conique interne de la partie en saillie 190 des segments de la bague de moulage comprend un épaulement conique du récipient entre l'entrée 104 et la partie contiguë du goulot formée sur le noyau de formage 26. Pour pouvoir utiliser une seule pièce pour former les parois latérales du moule de soufflage 24, les segments de bague 80 et 82 donnent le contour entier du récipient entre l'entrée 104 et l'extrémité libre du goulot, en butée contre la bague d'éjection 76. On obtient ainsi une simplification de la construction des moules, avec des moules non fractionnés, tant à l'injection qu'au soufflage.
Une fois que la paraison a été amenée par soufflage à la forme finale du récipient C, les parois de ce dernier durcissent rapidement en raison du refroidissement du carter 100 et le récipient est prêt à être éjecté du moule et de la machine. Pour l'éjection du récipient, on éloigne le plateau 14 du plateau fixe 12 comme à la fig. 1 et l'on éloigne les segments 80 et 82 du noyau de formage dans le sens radial. La bague d'éjection 76 est ensuite déplacée axialement sur le noyau de formage pour que le goulot du récipient cesse de reposer sur ce dernier.
Les fig. 3 à 6 montrent un mécanisme permettant d'ouvrir les segments de bague de moulage conjointement à l'opération de démoulage. Des plaques-cames, respectivement 200 et 202, sont fixées sur des côtés opposés de la plaque de montage 56. Ces deux plaques sont identiques, de sorte qu'il suffit de décrire l'une d'elles. Elles présentent chacune une paire de fentes 204 et 206 ayant ensemble un profil en Y (fig. 5 et 6), que traversent des ergots 208, 210 saillant sur les coulisseaux 84, 86. Des ergots similaires traversent les fentes de la plaque 202 sur le côté opposé des coulisseaux.
Les segments de bague 80 et 82 et les coulisseaux correspondants 84 et 86 sont en position fermée lorsque la plaque d'éjection 50 est en butée contre la plaque de montage 56, position représentée aux fig. 3, 4 et 5. Dans cette position fermée, les ergots 208 et 210 se trouvent aux extrémités des fentes 204 et 206 les plus proches l'une de l'autre et de la plaque de montage 56.
De préférence, les ergots sont montés lâches dans les fentes dans cette position, pour que les faces coniques sur la partie annulaire en saillie 190 constituée par les segments de bague et les faces coniques correspondantes sur les moules d'injection et de soufflage puissent venir en contact et assurer un positionnement correct des segments, empêchant la formation d'une bavure de moulage ou d'une discontinuité indésirables dans le récipient fini à l'entrée des moules et au plan de séparation des segments 80 et 82.
Pour libérer le récipient moulé de la bague de moulage et l'éjecter du noyau de formage 26, les deux tiges de refoulement 60 diamétralement opposées par rapport à l'axe du moule sont repoussées de la position représentée dans le plateau de montage 70 à la fig. 1, à travers le plateau 20, jusque dans la position représentée à la fig. 6 et traversent ainsi le plan de séparation entre le plateau de montage 70 et le plateau tournant 20 pour repousser les tiges 66 et comprimer les ressorts de rappel 64. La plaque d'éjection 50 et la bague associée 76 sont éloignées de la plaque de base 56, comme on peut le voir à la fig. 6, de sorte que le goulot du récipient est refoulé hors de la partie élargie du noyau de formage 26.
En même temps, les segments 80 et 82 de la bague de moulage et les coulisseaux 84 et 86 s'écartent avec les ergots 208 et 210, lorsque ceux-ci glissent dans les fentes 204 et 206 vers les extrémités éloignées l'une de l'autre de ces dernières. Les segments cessant d'être en contact avec le goulot et l'épaulement conique du récipient, celui-ci peut tomber librement du noyau de formage dans une gouttière ou autre couloir collecteur. Le fonctionnement des tiges de refoulement 60 est commandé par un vérin synchronisé avec le cycle de travail de la machine 10 pour ouvrir les segments et éjecter le récipient après que celui-ci a été retiré du moule de soufflage.
Pour assurer l'éjection du récipient moulé C hors du noyau de formage 26 lorsque le moule de soufflage 24 est ouvert et que l'article moulé en a été retiré, un fort courant d'air ou d'un autre gaz peut être dirigé à partir du conduit 160, à travers la soupape 168 et le noyau de formage 26 dans la cavité du récipient C.
La pression exercée par ce courant d'air tend à expulser le récipient hors du noyau de formage et des segments de bague. Pour obtenir les pressions plus élevées nécessaires pour que le jet d'air soit suffisamment puissant pour séparer le récipient du noyau de formage, il est désirable de dériver le courant d'air des régulateurs et soupapes créant un débit d'air limité vers le conduit 160 pendant l'opération de soufflage, lorsque la paraison est appliquée contre les parois du moule de soufflage 24.
On a constaté dans la pratique que les pressions plus élevées développées dans le conduit 160 pour expulser un récipient C du noyau de formage après l'ouverture du moule de soufflage ont aussi pour effet d'ouvrir partiellement la soupape 168 sans que sa tige de manoeuvre soit actionnée et de créer à cet endroit une fuite d'air. Il va de soi que cette fuite d'air à la soupape 168 constitue un début de soufflage de la paraison, car la matière durcissable dont est faite cette dernière est maintenue dans un état au moins partiellement plastique par le fluide chauffant circulant à travers le noyau de formage.
Ce degré limité de présoufflage, c'est-à-dire ce soufflage de la paraison après qu'elle a été retirée du moule d'injection 22 et avant qu'elle a été enfoncée dans le moule de soufflage, s'est révélé avantageux en ce qu'il sépare partiellement la paraison du noyau de formage et permet une distribution plus uniforme de la température dans celle-là. On constate ainsi, pendant l'opération de soufflage, une expansion plus uniforme de la paraison contre les parois du moule et l'on obtient une épaisseur plus régulière de la paroi du récipient.
On comprendra que la quantité d'air de présoufflage dirigée à l'intérieur de la paraison peut être contrôlée en réglant la compression du ressort de la soupape 168, qui établit une différence prédéterminée entre la pression de l'air de soufflage et la pression de présouffiage qui détache un récipient C du noyau de formage 26 lorsque les moules sont ouverts.
Lorsque le récipient C a pu se séparer des segments de la bague de moulage, les tiges de refoulement 60 sont retirées du plateau tournant 20 et les ressorts de rappel 64 et les tiges associées 66 ramènent la plaque d'éjection à la position représentée à la fig. 5. En même temps, les ergots 208 et 210 quittent les extrémités éloignées des fentes 204 et 206 en direction des extrémités rapprochées, ce qui a pour effet de refermer les segments 80 et 82 contre le noyau de formage 26.
Il est désirable de prévoir un interrupteur de fin de course pour déceler le retour de la plaque d'éjection 50 et des segments dans la position qu'ils occupent à la fig. 5, pour que les tiges de refoulement 60 soient bien retirées du plateau tournant 20 avant la mise en marche du moteur commandant le couple pignon-couronne 30, 32 pour une rotation de 1800 ramenant le plateau 20 à la position de départ du cycle de fonctionnement de la machine.
Une autre forme d'exécution des tiges de refoulement et des tiges de rappel est représentée aux fig. 7 et 8. La tige de refoulement 220 est placée et actionnée sensiblement comme dans le mécanisme décrit en référence aux fig. 3 à 6. Toutefois, un téton 222 est monté à l'extrémité de la tige qui traverse le plan de séparation entre le plateau de montage 70 et le plateau tournant 20. Une tige de retour 224 est fixée à la plaque d'éjection de la même manière que la tige de rappel 66 et traverse la plaque de base 56, pénétrant dans le plateau 20 à travers une douille 226.
Une paire de mâchoires 228 et 230 est articulée à l'extrémité de la tige 224 qui traverse la douille. Ces mâchoires se referment sur le téton 222 lorsque celui-ci est enfoncé dans le plateau 20 et à travers la douille 226. En effet, lorsque les mâchoires 228 et 230 pénètrent dans la douille 226, elles sont obligées de pivoter et de serrer le téton, de sorte que la tige de refoulement 220 et la tige de retour 224 sont solidement liées l'une à l'autre.
Lorsque l'éjection est terminée, la tige de refoulement 220 tire la tige de retour 224 et ramène ainsi la plaque d'éjection 50 à la position représentée à la fig. 7; lorsque la plaque 50 arrive en butée contre la plaque de base 56, les mâchoires 228 et 230 ont dépassé la douille 226 et peuvent s'ouvrir pour libérer le téton 222 et permettre à la tige 220 de se retirer au-delà du plan de séparation entre le plateau de montage 70 et le plateau tournant 20. Le plateau 20 peut alors tourner sans dommage pour les tiges de refoulement.
Le récipient soufflé C peut être avantageusement muni d'un bourrelet intérieur B représenté aux fig. 3 et 4 s'il doit être muni d'un couvercle mis en place par encliquetage élastique. Ce bourre- let est moulé dans une gorge 230a prévue sur la partie élargie du noyau de formage 26. On comprend que, si le récipient soufflé est éjecté du noyau de formage sans relâchement des forces de fermeture exercées par les segments 80 et 82, le bourrelet peut être endommagé ou même arraché du récipient par cisaillement au cours de l'éjection. En conséquence, un mécanisme représenté aux fig. 9 et 10 est prévu pour solliciter les segments davantage vers leur position ouverte dès que la partie en saillie annulaire 190 de la bague de moulage quitte la rainure correspondante à l'entrée du moule de soufflage 24.
Comme il a été dit plus haut, le coulisseau 84 se déplace radialement sur des glissières 88 et 90 pour se rapprocher ou s'éloigner du noyau de formage 26, sur un côté du moule. Le mouvement du coulisseau pendant l'éjection d'un récipient C est commandé principalement par le coulissement des ergots 208 dans les fentes 204 des plaques 200 et 202 et par les faces coniques sur la partie en saillie 190 du segment 80. Toutefois, des moyens constitués par un support en équerre 240, une tige de traction 242 et un ressort 244 interposé entre l'aile du support 240 et une rondelle 246 en butée contre la tête 250 de la tige 242 coopèrent pour écarter légèrement les segments de bague de leur position fermée maintenue par la partie en saillie 190, comme on peut le voir à la fig. 4.
La tige 242 traverse une ouverture ménagée dans le support 240 et se visse dans un bossage 248 soudé sur le coulisseau 84. Le support 240 est vissé ou fixé de toute autre manière sur la plaque d'éjection 50, de sorte qu'un déplacement radial du coulisseau 84 vers l'intérieur, résultant du contact du segment avec le moule de soufflage, comprime fortement le ressort 244.
Cette compression est soulagée légèrement lorsque le segment 80 est libéré du moule et tiré par la tige 242 jusque dans la position représentée en traits continus aux fig. 9 et 10. Ce mouvement d'ouverture des segments est limité au jeu des ergots 208 et 210 dans les extrémités rapprochées des fentes 204 et 206 et son étendue est choisie de façon que les nervures formées sur le goulot du récipient C ne se retirent que partiellement des rainures des segments dans lesquelles elles ont été moulées. Le récipient reste donc tenu par le noyau de formage. Les segments sont maintenus dans leur position représentée en traits continus par les ergots 208 et 210 jusqu'à ce que la plaque d'éjection les repousse vers les extrémités plus espacées l'une de l'autre des fentes 204 et 206.
Ce mouvement permet aux segments de se déplacer radialement vers l'extérieur pour occuper la position représentée en traits mixtes aux fig. 9 et 10.
En conséquence, dès que l'opération de soufflage a été terminée et que le noyau de formage commence à se retirer du moule, le ressort 244 ouvre légèrement les segments pour soulager la pression exercée sur le bourrelet intérieur B à l'extrémité du récipient. La bague d'éjection 76 appuie ensuite contre l'extrémité précitée et l'élasticité propre de la matière permet au bourrelet d'échapper à la rainure 230 dans laquelle il a été moulé et de glisser sans dommage sur le noyau de formage. Un refroidissement spécial des segments de bague peut aussi être prévu pour durcir le bourrelet du goulot du récipient avant l'éjection. Il va de soi que pour le moulage de récipients sans bourrelet intérieur, les moyens qui viennent d'être décrits ne sont pas nécessaires.
Bien que la fig. 2 montre deux moules d'injection diamétralement opposés à deux moules de soufflage, il est possible d'utiliser des agencements à moules multiples pour augmenter les cadences de fabrication. Par exemple, la fig. 12 montre la disposition des noyaux de formage pour une machine dans laquelle deux couples de moules d'injection sont diamétralement opposés à deux couples de moules de soufflage. Les noyaux de formage 26 sont groupés par paires pour coopérer avec les couples de moules d'injection et ceux de moules de soufflage et les segments de bague (non représentés) pour chaque noyau de formage sont montés en tandem sur les coulisseaux 260 et 262. Des mécanismes à plaques-cames similaires à ceux décrits en détail en référence aux fig. 5 et 6 sont utilisés pour ouvrir et fermer les segments de la bague de moulage.
La fig. 13 montre encore une autre disposition des noyaux de formage 26 et des moules d'injection et de soufflage avec lesquels ils coopèrent. On peut utiliser avec cet agencement des noyaux de formage et la disposition correspondante des moules d'injection et de moulage les segments en tandem précités montés sur les coulisseaux 260 et 262.
Si l'on prévoit, à la place des plaques-cames, des mécanismes hydrauliques ou pneumatiques, la coordination de l'ouverture des segments avec l'éjection des récipients peut être assurée par un dispositif de synchronisation associé à la machine, qui synchronise les opérations d'injection, de transfert de la paraison, de soufflage et d'éjection. On comprendra aussi que, bien qu'il soit avantageux d'utiliser un moule unique, l'utilisation de moules faits de plusieurs pièces différentes ne nuit pas à la simplicité qui résulte du non-fractionnement des moules au démoulage.
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cam profile in the groove, under the effect of the biasing means, after unlocking the mold.
11. Machine according to claim 1, characterized in that the forming core is provided with an extendable end and a rod capable of performing a rectilinear reciprocating movement, which extends from the end towards the second plate, and in that that a cam is provided for pushing back the rod and detaching the end of the forming core when the latter is in alignment with the axis of the blow mold.
12. Machine according to claim 1, characterized in that the injection molds and the blow molds are, on the first plate, distant from 180 with respect to the axis of the machine, and in that two forming cores are, on the second plate, 1800 apart from the axis of the machine to cooperate with the injection and blow molds.
13. Machine according to any one of Claims 1 to 12, characterized in that the injection mold has an annular recess surrounding the entrance to its cavity and the blow mold has an annular groove surrounding the entrance to its cavity, and in that the set of ring segments also includes projections forming a circular ring complementary to the annular recess and groove of the injection and blow molds, respectively, and capable of fitting into the recess or the groove, when the forming core is pressed into one or the other mold, this circular ring having a circular internal face which delimits a shoulder of the blown container between the inlet of the cavity of the blowing mold and the neck, narrower, from the container,
face which is left exposed in the cavity of the blow mold when the forming core is pressed into it.
14. Machine according to claim 13, characterized in that the circular internal face of the ring formed by the segments is a conical face.
15. Machine according to claim 13, characterized in that the forming core has internal passages for the flow of a fluid, in that a shaft of the machine extends coaxially to the axis passing through it and is connected to the forming core, and in that a plurality of passages for the flow of a temperature-controlled fluid extend through the shaft and communicate with the passages formed inside the forming core to adjust the temperature of it.
16. Machine according to claim 13, characterized in that it further comprises means for creating the vacuum connected to the cavity of the blow mold to evacuate the air from the cavity
during the blowing operation.
The present invention relates to a machine for molding
by injection followed by blowing of a container whose neck is
smaller than the body.
A well-known and widespread practice in the industry
sorts for the manufacture of containers and other simi hollow objects
is to mold them by injection followed by blowing,
that is to say, first form a parison by injection
of a hardenable plastic around a forming core
held in an injection mold and then transfer the wall
its still malleable in a blow mold where
compressed air increases its internal volume and gives it
final shape of the container. A machine for the implementation of
this molding process is described in US Patent No. 3816050.
In this machine, the injection mold and the blow mold
are both divided along a central plane crossing the axis
vertical of the parison and the container. During the operation of
molding, the two halves of said molds must be maintained
tightened with sufficient clamping pressure to prevent
formation of burrs on the vertical side walls of the finished article, on which labels or other identifying information are generally affixed or printed.
One way of solving the problem of burrs is used in the present machine and consists in arranging the blow mold so that the plane of separation of the machine is situated perpendicular to the vertical axis of the container in a part of the blown container other than its vertical sides to obtain a smooth vertical surface on which labels or imprinted labels are applied. This type of blow mold does not need to be divided along a vertical plane to extract containers whose cross sections are equal to or less than the inlet of the mold and this gives several additional advantages. With a mold which does not divide, one can place a greater number of cavities of a simple construction in a given space and thus realize a less bulky machine.
It is also possible to obtain a more uniform distribution of the temperature in the mold, since the number of parts forming the mold cavity can be reduced. It is also easier to obtain a more uniform thickness of the wall of the finished container, since the delivery of air out of the cavity during the blowing operation can be adjusted more easily. In general, the use of a mold of this type improves the molding machine and its operation.
US Patent No. 3694124 describes an injection molding machine followed by blow molding in which the axes of the cavities of the molds and of the finished container are perpendicular to the base separation line of the machine; however, the blow mold is formed by segments which separate at each machine operating cycle to allow the blown container to be removed. Although the general layout of the machine is similar to that described above, the general problems of burrs or traces left by the mold on the finished article are not resolved.
The invention therefore aims to achieve an injection molding machine followed by blow molding in which the blow mold, as well as the injection mold, is not formed of elements which separate on demolding.
It therefore consists of an injection molding machine as defined in claim 1.
In any case, the invention will be clearly understood with the aid of the following description, with reference to the appended schematic drawing, representing, by way of examples, several embodiments of this machine:
fig. I is an elevational view of the molding machine according to the invention in the open position, while the parisons are transferred from the injection mold to the blow mold and the blown articles are ejected;
fig. 2 is a sectional view of the molding machine according to line 2-2 of FIG. 1 after pivoting 45 along line 1-1 of FIG. 2;
fig. 3 is a sectional view of the injection mold along line 3-3 of FIG. 2, the forming core being in the closed position:
:
fig. 4 is a sectional view of the blow mold along line 4-4 of FIG. 2, the forming core being in the closed position and the parison being brought by blowing to the final shape of the container, defined by the mold;
fig. 5 is a partial view showing a part of the mechanism for actuating the opening and closing of the ring, the mechanism and the segments of the ring being in the closed position;
fig. 6 is a partial view showing the ring segments and the actuation mechanism in the open position for ejecting a blown article;
fig. 7 is a partial view showing another embodiment of the ejection rods and the separable connection between the rods in the disengaged position;
fig. 8 is a partial view showing this other embodiment of the ejection rods and the separable connection in the engaged position;
fig. 9 is a partial view showing the mechanism which biases the ring segments towards the open position when the blow mold is open;
fig. 10 is a sectional view along line 10-10 of FIG. 9;
fig. it is a partial view showing the cam mechanism for deploying the forming core during the blowing operation;
fig. 12 is a sectional view similar to FIG. 2, showing a variant of the positioning of the forming cores in a multiple mold injection and blowing machine;
fig. 13 is also a view similar to FIG. 2, showing a new variant of the forming cores of a multiple mold injection and blow molding machine.
Fig. 1 illustrates the machine 10 which comprises a first fixed plate 12 and a second plate 14, parallel to the first and able to execute, together with a shaft 16 defining the main axis 18 of the machine, perpendicular to the parallel plates, a rectilinear reciprocating movement bringing it in and away from it in turn from the plate 12. A third plate 20, mounted on the plate 14, accompanies the latter in its reciprocating movement and also rotates on the axis 18 relative to the plates 12 and 14. A plurality of bracing bars 28 extend parallel to the shaft 16 between the plates 12 and 14 and are connected to pneumatic or hydraulic cylinders (not shown) to bring the plates 14 closer and further apart. and 20.
A plurality of injection molds 22 and blow molds 24 are arranged at equal intervals around the axis 18 of the machine 10, on the fixed plate 12. Each injection mold 22 is diametrically opposite to a blow mold, so that there are one or more pairs of injection and blow molds on the plate. The respective inlets of the mold cavities are turned in the same direction and are located in the same general plane perpendicular to the axis 18 of the machine.
A plurality of forming cores 26 are mounted on the plate 20 so as to cooperate with the injection molds 22 and the blow molds 24 of the plate 12. The number of forming cores corresponds to that of the molds so that when the plates 20 and 14 are moved towards the plate 12, each of the forming cores is in alignment with the axis of the cavity in a respective mold injection 22 or blowing 24.
As can be seen in fig. 2, for example, there are four forming cores 26 also distributed around the shaft 16 and these forming cores cooperate with two pairs of molds each consisting of an injection mold and a diametrically opposite blow mold. By rotating the plate 20 by 180 relative to the plate 14, when the plates 12 and 14 are spaced from one another to open the molds, the parisons formed can be transferred into the injection molds to bring them into blow molds, finished articles, such as containers C, which can be ejected from the machine in a collector capable of receiving the molded articles.
All around the peripheral face of the plate 20 is mounted a ring gear 30, which meshes with a corresponding pinion 32 connected to a motor (not shown) mounted on the plate 14. The crown 30 and the pinion 32 produce a relative rotation between the plates 14 and 20 when the parisons have to be transferred to the blow molds 24. To ensure correct alignment of the forming cores 26 with the cavities of the respective molds, a pneumatically actuated locking finger 34 is provided, which engages in corresponding notches 36 spaced 180 on the peripheral face of the turntable 20.
A more detailed explanation of the injection and molding processes and the respective molds is now given with reference to Figs. 3 and 4.
Fig. 3 shows, in section, one of the injection molds 22 mounted on the plate 12. This mold 22 has a cavity 38, which constitutes a hollow imprint of a parison P which will be formed around the forming core 26 when the latter has been pressed into the cavity and the mold has been closed. In the bottom of the mold is an injection nozzle 40, through which a charge of curable plastic material is sent under pressure into the mold cavity, around the forming core.
This material arrives at the nozzle through a passage 42 in which is mounted an electric heating rod 44, which maintains the plastic material at the desired temperature before injection. A cylindrical part 41, electrically heated, is also mounted in the nozzle 40 to maintain the temperature of the curable material when it enters the cavity. It is possible, if desired, to provide heating conduits 48 in the walls of the injection mold 22 to control the temperature of the hardenable material after the injection and before the transfer of the parison to the blow mold 24.
The forming core 26 is connected to the rotating plate 20 by an ejection plate 50 and four guide rods 52 fixed to said plate. The ejection plate can perform on the guide rods 52, relative to the turntable 20, a reciprocating rectilinear movement parallel to the axis of the mold in the housing 54, which internally defines the cavity 38 when the mold is closed and locked. The rods 52 are uniformly distributed around the forming cores, as can be seen more clearly in FIG. 2.
The movement of the ejection plate 50 relative to the plate 20 is controlled by positioning means comprising a pair of delivery rods 60 (only one of which is shown in phantom) associated with a pair of spring return devices 62. The rods 60 extend through the mounting plate 70, which is fixed to the movable plate 14, as shown in FIG. 1, and provides an assembly for the turntable 20. The delivery rod 60 is shown in phantom in FIG. 3 because these rods are actually located in the mounting plate 70 on the opposite sides of the projected axis of the blow mold shown in FIG. 4.
The rods 60 are brought into alignment with the associated return devices by rotation of the plate 20, when these devices and the associated forming core are brought into alignment with or above the blow mold in FIG. 4. For clarity of the drawing and to facilitate explanations, the rods 60 are shown with the return devices and the ejection plate in FIG. 3.
Each return device 62 is composed of a return spring 64 and a return rod 66. The return rod 66 is immobilized by one of its ends in the ejection plate 50 and is provided with a head 68 at its opposite end. The return spring 64 coaxially surrounds the rod 66 in a cylindrical bore which extends through the plate 20 and in a base plate 56. The delivery rods 60 also pass through the plate 14 in FIG. 1 and are connected to pneumatic cylinders (not shown) which ensure the movement of the ejection plate and the release of the finished container which is on the forming core after the blowing operation.
A more detailed explanation of the demolding operation is given below; it should be noted however that the rods 60 and the return devices 62 have contact surfaces and establish a separable connection between the pneumatic cylinders located behind the plate 14 and the ejection plate 50 and that this connection makes it possible to rotate the forming core and the plate 20 between the injection and blow molds without rotating the rods 60 and the jacks which actuate them.
An ejection ring 76 is connected to the plate 50 and surrounds the forming core 26; it defines by one of its end faces the end of the parison P. The precise fit between the ring 76 and the forming core 26 is chosen so as to allow the ring to slide on the forming core and to eject the finished container after the blowing operation.
The molding ring segments 80 and 82 also shown in FIGS. 1 and 2 are connected to the ejection plate by means of slides, respectively 84 and 86, and define the part of the parison P comprised between the end of the latter and the inlet 92 of the injection cavity 38 . The slides are suspended from the plate 50 by means of corresponding slides 88 and 90 visible in FIGS. 3 and 4, so that the slides and the associated ring segments can move perpendicular to the axis of the forming core 26. The slides move the segments between a closed position, where these completely surround the enlarged part of the parison which defines the neck of the future container, and an open position, which allows the finished container to be released and ejected from the forming core .
Thus, the ring segments cooperate with the forming core to form part of the parison and of the future container and to maintain the parison on the forming core while it is transferred from the injection mold to the blow mold. A mechanism for opening and closing the ring segments is described in great detail below with reference to FIGS. 5 and 6.
Fig. 4 shows the details of the blow mold and the internal construction of the forming core 26. The casing 100 of the blowing mold 24 has a cavity 102 defining the final configuration of the blown container C, with the exception of the part of the container between its end and the inlet 104 of the cavity. The housing has cooling passages 106 to control the temperature of the mold and solidify the material of the
container after blowing. A bottom plate 110 of the housing contains a plurality of venting passages 112 to allow the air trapped in the cavity 102 to escape to the outside during the blowing operation. The parison can then be applied against the internal face of the casing which defines the cavity and follow the shape of the latter, which is a hollow imprint of the finished container.
The passages 112 are connected to each other by grooves made in the plate 110 and communicate with an evacuation manifold 115 in the plate 118 of the mold. It is possible, if desired, to use a vacuum pump and an accumulator 117 to rapidly evacuate the air from the cavity 102 before carrying out the blowing operation.
An air inlet valve 114 is also mounted on the bottom plate 110 and connected by a duct 116 formed in the plate 118 to an intake port to compensate for the vacuum produced while the container is being removed, or to a source of compressed air to eject the blown container C out of the casing 100 at the end of the blowing operation. It will be understood that in the absence of the passages 112 and of the valve 114 there could be a vacuum or a vacuum which would prevent the container from being removed from the cavity 102 after the blowing.
As can be seen in fig. 4, the forming core 26 is formed from several elements and comprises an outer sleeve 120, an inner sleeve 122 and an extensible end 124. The inner sleeve 122 has a plurality of pads 126 and grooves 128 on its outer face and thus defines a continuous heating passage with the inner face of the outer sleeve 120, in which a heated fluid, such as oil, can be circulated. hot, through the forming core. Heating the forming core keeps the parison at a high temperature during transfer to the blow mold, so that the curable plastic remains sufficiently malleable to be able to be pressed against the colder walls of the cavity 102.
The heating fluid is sent by a pump to the forming core through a supply channel 130 formed in the plate 20 and it flows through an auxiliary passage 132 and a connecting passage 134 until the passage defined by the pads 126 and grooves 128. The passage 134 is formed in the base plate 56. Once the fluid has circulated around the inner sleeve 122, it exits through a lumen 136 to flow into an evacuation channel 138 formed in the tray 20.
The extendable tip 124 has a hollow rod 125, which extends from the plate 20, through the inner sleeve 122, to the mushroom-shaped head which forms the tip itself. Since the extendable end 124 is also in contact with part of the parison, circular heating passages 170 are formed in the end under a cap 127. A heating fluid supply tube 172 is welded to the inside of the hollow rod at each end. The outside diameter of this tube is less than the inside diameter of the rod, in order to define an annular passage for the return of the fluid. This passage communicates, at the end of the forming core, with the passages 170 by means of radial passages 174 and, at the opposite end, with the discharge channel 138 inside the turntable 20.
Thus, the heating fluid entering the forming core through the supply channel 130 circulates through the fixed part of the forming core around the sleeve 122 and also through the extensible end 124 before returning to the channel 138.
The hollow rod 125 is mounted so as to be able to slide in the sleeve 122 and it has on its external face a plurality of ribs 140 and grooves which extend from a passage 142 for air, formed in the base plate 56 , to the projecting end of the rod. The ribs and grooves define passages for the supply air. A circlip 144 mounted on the sliding rod is housed in an annular recess 146 on the internal face of the inner sleeve 122 and limits the axial deployment of the rod and of the end when the blowing air arrives under pressure through the passage 142. With the tip deployed, the blowing air flows beyond it and between the parison and the forming core 26, inflating the parison and applying it against the walls of the cavity 102 of the blowing mold.
An annular groove 150 is provided in the mounting plate 70 coaxial with the axis 18 of the machine (fig. 1). A block 152 is mounted in the groove 150 by means of suitable screws 154 (cf. fig. 11) at a point in the groove situated in alignment with the axis of the cavity 102 of the blow mold 24, so that the end 156 of the rod 125 is lifted by the bloccame when the forming core 26, carrying a parison, is brought by rotation of the plate 20 in a position of preparation for its introduction into the blow mold. The sliding of the end 156 on a ramp of the cam block 152 pushes the end 124 forward and opens the passages defined by the ribs 140 and the grooves along the rod 125.
This movement also slightly stretches the parison immediately before the blowing operation.
The blowing air arrives in the forming core by the supply channel 142 from a conduit 160 communicating with each of the forming cores mounted on the turntable 20.
To prevent the blowing air from reaching the forming cores other than those which are in the blowing molds, there is provided in the mounting plate 70 another groove 162 and another cam block 164, similar to the groove 150 and bloccame 152, which cooperate with the operating rod 166, of a parallel lift valve 168 mounted in the plate 20. The valve 168 is brought into the open position in the same way and at the same time as the rod 125 is deployed, that is to say at the moment when the forming core 26 considered arrives in alignment with the axis of the mold. supply 24.
A separate air valve (not shown), controlled in synchronism with the operations of the machine, introduces the blowing air into the duct 160, from which it flows through the valve 168, the passage 142 and the grooves defined by the ribs 140 as far as in the zone between the parison and the forming core 26 to bring said parison to the final shape of the container C defined by the cavity 102.
It will be noted that, unlike the blowing air, the heating fluid circulates through all the forming cores, whatever their respective position relative to the molds. As shown in fig. 2, the heating fluid is brought to the channels 130 for all the forming cores 26 by a common passage 180 which extends axially through the shaft 16, said fluid leaving the evacuation channels 138 to flow in a passage common 182. The air supply ducts 160 of the forming cores 26 are connected to a common passage 184 in the shaft 16.
As clearly shown in fig. 4, the fluid supply channels 130, the fluid discharge channels 138 and the supply air supply ducts 160 are placed respectively at different levels in the turntable 20.
After this description of the operation and configuration of the machine 10 in general, the rest of the machine structure is now described with reference to a typical cycle, during which a parison is formed in the injection mold and then transferred to the blow mold where it is brought to the shape of the container and ejected from the machine.
At the start of the cycle, the turntable 20 and the mounting plate 70 are at a certain distance from the fixed plate 12 (fig. 1) to define an open position for each of the injection and blow molds. One of the forming cores 26 is aligned with the axis of an injection mold 22. The ejection plate 50 is brought back against the base plate 56 by the pair of return devices 62 and the segments 80 and 82 of the divided molding ring are closed around the forming core, as can be seen by the position of the two series of segments in the upper half of fig. 2.
Hydraulic or pneumatic cylinders connected to the mounting plate 70 move the plate 20 towards the fixed plate 12 to push one of the forming cores 26 into an injection mold, in the position shown in FIG. 3. It will be noted that the segments have an annular part of conical section 190, which fits into an annular recess of corresponding shape surrounding the inlet 92 of the cavity 38 of the injection mold 22. The internal and external conical faces of the annular part 190 and the corresponding conical faces of the annular recess at the entrance to the injection mold determine the final position of the segments and keep the latter in the fully closed position when the mold is closed.
A fast-curing plastic is then injected at an elevated temperature through the nozzle 40 into the cavity 38 on the forming core 26 to form the parison P. It should be noted that the inlet 92 of the cavity of the injection mold is located against the internal conical face of the protruding part 190 and that each cross section of the cavity, perpendicular to the axis thereof, n 'is not superior to the others located between it and the entrance 92.
As a result, the casing 54 which internally defines the cavity of the injection mold does not need to be split and can therefore be made in one piece. The elimination of a mechanism for separating the elements of a fractionated mold during demolding is an obvious advantage and the construction of the mold cavity with one piece or an extremely reduced number of pieces ensures heat transfer and more uniform temperature distribution throughout the mold.
When the forming core 26 capped with a parison is removed from the cavity 38, the motor (not shown) connected to the pinion 32 and to the crown 30 is started and the plate 20 rotates with the shaft 16 of 180 on the axis 18 of the machine for bringing the forming core into alignment with the axis of a blow mold 24. When the forming core is in this position, the cam block 152 deploys the tip 124 and the cam block 164 opens the valve 168 for the blowing operation. The forming core 26 is then pressed with the parison into the blow mold by displacement of the plate 14 (fig. 1) towards the plate 12 and the mold is closed.
It will be noted that the outer conical face of the projecting part 190 of the ring segments is in contact with a corresponding conical face of a groove circumscribing the inlet 104 of the blow mold. In this case too, the part 190 and the corresponding groove of the mold cooperate to fix the final position of the ring segments around the forming core while the mold is closed.
The blowing air is then introduced by the valve into the forming core and applies the lower part of the parison against the walls of the cavity 102 of the blowing mold.
It will be noted that, although the configuration of the cavity 102 of the blowing mold is different from that of the injection mold, the cross sections of this cavity, at each point along the axis thereof, are not greater than those located between them, taken individually, and entry 104. It follows that, as for the injection mold, it is not necessary to open the side walls of the mold to remove a blown container from the cavity and said walls can be in one piece. Although, in the described embodiment, the bottom of the cavity 102 is formed by a separate plate 110, the entire cavity could be made in one piece of the mold if desired.
Since the neck of the blown container C is narrower than the body of the latter, the internal conical face of the protruding part 190 of the segments of the molding ring comprises a conical shoulder of the container between the inlet 104 and the part contiguous neck formed on the forming core 26. To be able to use a single piece to form the side walls of the blowing mold 24, the ring segments 80 and 82 give the entire contour of the container between the inlet 104 and the free end of the neck, abutting against the ring ejection 76. This simplifies the construction of the molds, with unfractionated molds, both for injection and for blowing.
Once the parison has been blown into the final shape of the container C, the walls of the latter harden rapidly due to the cooling of the housing 100 and the container is ready to be ejected from the mold and the machine. To eject the container, the plate 14 is moved away from the fixed plate 12 as in FIG. 1 and the segments 80 and 82 are moved away from the forming core in the radial direction. The ejection ring 76 is then moved axially on the forming core so that the neck of the container ceases to rest on the latter.
Figs. 3 to 6 show a mechanism allowing the molding ring segments to be opened together with the demolding operation. Cam plates, 200 and 202 respectively, are attached to opposite sides of the mounting plate 56. These two plates are identical, so it suffices to describe one of them. They each have a pair of slots 204 and 206 having together a Y profile (fig. 5 and 6), which pass through lugs 208, 210 projecting from the slides 84, 86. Similar pins pass through the slots in the plate 202 on the opposite side of the slides.
The ring segments 80 and 82 and the corresponding slides 84 and 86 are in the closed position when the ejection plate 50 is in abutment against the mounting plate 56, position shown in FIGS. 3, 4 and 5. In this closed position, the pins 208 and 210 are located at the ends of the slots 204 and 206 which are closest to each other and to the mounting plate 56.
Preferably, the pins are mounted loosely in the slots in this position, so that the conical faces on the projecting annular part 190 formed by the ring segments and the corresponding conical faces on the injection and blow molds can come in contact and ensure correct positioning of the segments, preventing the formation of an undesirable molding burr or discontinuity in the finished container at the entrance to the molds and at the separation plane of the segments 80 and 82.
To release the molded container from the molding ring and eject it from the forming core 26, the two delivery rods 60 diametrically opposite with respect to the axis of the mold are pushed back from the position shown in the mounting plate 70 to the fig. 1, through the plate 20, into the position shown in FIG. 6 and thus pass through the separation plane between the mounting plate 70 and the rotating plate 20 to repel the rods 66 and compress the return springs 64. The ejection plate 50 and the associated ring 76 are distant from the base plate 56, as can be seen in FIG. 6, so that the neck of the container is forced out of the enlarged part of the forming core 26.
At the same time, the segments 80 and 82 of the molding ring and the slides 84 and 86 move apart with the lugs 208 and 210, when these slide in the slots 204 and 206 towards the far ends one of the other of these. As the segments cease to be in contact with the neck and the conical shoulder of the container, the container may fall freely from the forming core into a gutter or other collecting corridor. The operation of the delivery rods 60 is controlled by a jack synchronized with the working cycle of the machine 10 to open the segments and eject the container after it has been removed from the blow mold.
To eject the molded container C from the forming core 26 when the blow mold 24 is open and the molded article has been removed therefrom, a strong stream of air or other gas may be directed to from the conduit 160, through the valve 168 and the forming core 26 into the cavity of the container C.
The pressure exerted by this current of air tends to expel the container out of the forming core and the ring segments. To obtain the higher pressures necessary for the air jet to be powerful enough to separate the container from the forming core, it is desirable to divert the air flow from regulators and valves creating a limited air flow to the duct 160 during the blowing operation, when the parison is applied against the walls of the blowing mold 24.
It has been found in practice that the higher pressures developed in the conduit 160 to expel a container C from the forming core after the opening of the blow mold also have the effect of partially opening the valve 168 without its operating rod. is activated and create an air leak there. It goes without saying that this air leakage at the valve 168 constitutes a beginning of blowing of the parison, because the curable material of which the latter is made is maintained in an at least partially plastic state by the heating fluid circulating through the core forming.
This limited degree of pre-blowing, i.e., blowing the parison after it has been removed from the injection mold 22 and before it has been inserted into the blow mold, has been found to be advantageous in that it partially separates the parison from the forming core and allows a more uniform temperature distribution therein. There is thus observed, during the blowing operation, a more uniform expansion of the parison against the walls of the mold and a more regular thickness of the wall of the container is obtained.
It will be understood that the quantity of pre-blowing air directed into the interior of the parison can be controlled by adjusting the compression of the spring of valve 168, which establishes a predetermined difference between the pressure of the blowing air and the pressure of pre-blowing which detaches a container C from the forming core 26 when the molds are open.
When the container C has been able to separate from the segments of the molding ring, the delivery rods 60 are removed from the turntable 20 and the return springs 64 and the associated rods 66 return the ejection plate to the position shown in the fig. 5. At the same time, the pins 208 and 210 leave the ends remote from the slots 204 and 206 in the direction of the close ends, which has the effect of closing the segments 80 and 82 against the forming core 26.
It is desirable to provide a limit switch to detect the return of the ejection plate 50 and of the segments in the position they occupy in FIG. 5, so that the delivery rods 60 are properly removed from the turntable 20 before starting the engine controlling the pinion-crown couple 30, 32 for a rotation of 1800 bringing the plate 20 to the starting position of the operating cycle of the machine.
Another embodiment of the delivery rods and the return rods is shown in FIGS. 7 and 8. The delivery rod 220 is placed and actuated substantially as in the mechanism described with reference to FIGS. 3 to 6. However, a stud 222 is mounted at the end of the rod which crosses the plane of separation between the mounting plate 70 and the rotating plate 20. A return rod 224 is fixed to the ejection plate in the same way as the return rod 66 and passes through the base plate 56, penetrating into the plate 20 through a socket 226.
A pair of jaws 228 and 230 is articulated at the end of the rod 224 which passes through the sleeve. These jaws close on the stud 222 when the latter is pressed into the plate 20 and through the socket 226. Indeed, when the jaws 228 and 230 penetrate into the socket 226, they are forced to pivot and tighten the stud, so that the delivery rod 220 and the return rod 224 are securely linked to each other .
When the ejection is complete, the delivery rod 220 pulls the return rod 224 and thus brings the ejection plate 50 to the position shown in FIG. 7; when the plate 50 abuts against the base plate 56, the jaws 228 and 230 have passed the sleeve 226 and can open to release the stud 222 and allow the rod 220 to withdraw beyond the separation plane between the mounting plate 70 and the turntable 20. The plate 20 can then rotate without damage to the delivery rods.
The blown container C can advantageously be provided with an internal bead B shown in FIGS. 3 and 4 if it must be fitted with a cover fitted by elastic snap-fastening. This bead is molded in a groove 230a provided on the enlarged part of the forming core 26. It is understood that, if the blown container is ejected from the forming core without loosening the closing forces exerted by the segments 80 and 82, the bead can be damaged or even torn from the container by shearing during ejection. Consequently, a mechanism shown in Figs. 9 and 10 is provided to urge the segments further towards their open position as soon as the annular projecting part 190 of the molding ring leaves the groove corresponding to the inlet of the blow mold 24.
As said above, the slide 84 moves radially on slides 88 and 90 to approach or move away from the forming core 26, on one side of the mold. The movement of the slide during the ejection of a container C is controlled mainly by the sliding of the lugs 208 in the slots 204 of the plates 200 and 202 and by the conical faces on the projecting part 190 of the segment 80. However, means constituted by a square support 240, a pull rod 242 and a spring 244 interposed between the wing of the support 240 and a washer 246 abutting against the head 250 of the rod 242 cooperate to slightly separate the segments of ring from their closed position maintained by the projecting part 190, as can be seen in FIG. 4.
The rod 242 passes through an opening made in the support 240 and is screwed into a boss 248 welded on the slide 84. The support 240 is screwed or otherwise fixed on the ejection plate 50, so that a radial displacement of the slide 84 inwards, resulting from the contact of the segment with the blow mold, strongly compresses the spring 244 .
This compression is slightly relieved when the segment 80 is released from the mold and pulled by the rod 242 into the position shown in solid lines in FIGS. 9 and 10. This movement of opening of the segments is limited to the clearance of the pins 208 and 210 in the close ends of the slots 204 and 206 and its extent is chosen so that the ribs formed on the neck of the container C only partially withdraw from the grooves of the segments in which they were molded. The container therefore remains held by the forming core. The segments are held in their position shown in solid lines by the pins 208 and 210 until the ejection plate pushes them towards the ends more spaced apart from one another of the slots 204 and 206.
This movement allows the segments to move radially outward to occupy the position shown in phantom in Figs. 9 and 10.
Consequently, as soon as the blowing operation has been completed and the forming core begins to withdraw from the mold, the spring 244 slightly opens the segments to relieve the pressure exerted on the inner bead B at the end of the container. The ejection ring 76 then presses against the aforementioned end and the inherent elasticity of the material allows the bead to escape from the groove 230 in which it has been molded and to slide without damage on the forming core. Special cooling of the ring segments can also be provided to harden the bead of the container neck before ejection. It goes without saying that for the molding of containers without an inner bead, the means which have just been described are not necessary.
Although fig. 2 shows two injection molds diametrically opposed to two blow molds, it is possible to use arrangements with multiple molds to increase the production rates. For example, fig. 12 shows the arrangement of the forming cores for a machine in which two pairs of injection molds are diametrically opposed to two pairs of blow molds. The forming cores 26 are grouped in pairs to cooperate with the pairs of injection molds and those of blow molds and the ring segments (not shown) for each forming core are mounted in tandem on the slides 260 and 262. Cam plate mechanisms similar to those described in detail with reference to FIGS. 5 and 6 are used to open and close the segments of the molding ring.
Fig. 13 shows yet another arrangement of the forming cores 26 and of the injection and blow molds with which they cooperate. It is possible to use with this arrangement of forming cores and the corresponding arrangement of the injection and molding molds the aforementioned tandem segments mounted on the slides 260 and 262.
If hydraulic or pneumatic mechanisms are used instead of the cam plates, the coordination of the opening of the segments with the ejection of the containers can be ensured by a synchronization device associated with the machine, which synchronizes the injection, parison transfer, blowing and ejection operations. It will also be understood that, although it is advantageous to use a single mold, the use of molds made of several different parts does not harm the simplicity which results from the non-fractionation of the molds on demolding.