CH633745A5 - Machine de formage a chaud de pieces en matiere plastique. - Google Patents

Description

La présente invention concerne une machine de formage à chaud 30 de pièces en matière plastique, par exemple orientée biaxialement, par une méthode d'étirage-soufiflage en moule fermé. Certaines matières plastiques, comme le polytéréphtalate d'éthylène (PETP), permettent de produire des récipients à paroi mince, caractérisés par une bonne résistance au choc, une bonne transparence et une 35 excellente précision dimensionnelle.

Un procédé connu pour la fabrication de récipients en forme de bouteille en matière plastique orientée biaxialement consiste à extrader une paraison cylindrique d'une certaine longueur dans un moule ouvert, à refermer le moule en pinçant la paraison et à injecter 40 de l'air comprimé ou un autre fluide pour plaquer la matière contre les parois de la cavité du moule.

Dans ce procédé, l'étirage axial de la paraison est insuffisant pour que la matière soit orientée biaxialement après la phase du soufflage.

On a tenté de résoudre ce problème en partant d'ébauches 45 injectées qui sont ensuite soumises aux opérations de formage en moule.

Dans cette méthode, les ébauches de forme tubulaire cylindrique fermée à un bout obtenues par injection ou extrusion sont placées dans un moule où elles sont étirées longitudinalement et soufflées 50 radialement par une injection d'air comprimé. Cette méthode assure une orientation biaxiale satisfaisante qui améliore sensiblement les propriétés physiques du récipient, notamment sa durabilité, sa solidité et sa transparence.

Le moulage par injection de l'ébauche a l'avantage de permettre 55 l'emploi de matières plastiques ayant une bonne aptitude au moulage et une faible viscosité, comme les résines polyesters saturées. La matière peut, dans ce cas, être choisie en fonction des propriétés souhaitées pour le produit fini.

Dans la plupart des installations, le formage des ébauches se fait 60 dans une presse à injecter classique qui est située à une certaine distance de l'installation d'étirage-soufilage des récipients et les ébauches doivent être transportées d'une machine à l'autre. Du fait que les ébauches se refroidissent et que les températures d'injection et de soufflage sont généralement différentes, il est nécessaire de prévoir 65 une phase de réchauffage des ébauches à la température idéale de soufflage. Les ébauches ainsi réchauffées sont chargées dans la machine de formage où elles subissent une orientation biaxiale pour devenir finalement un récipient moulé à paroi mince.

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Il existe de nombreux types d'installations combinées de moulage et de réchauffage des ébauches. Le type le plus courant comprend une chambre de réchauffage à plateau rotatif et une machine de formage à plateau rotatif. Les ébauches qui sont portées par le premier plateau rotatif séjournent un certain temps dans la chambre de réchauffage et sont animées d'un mouvement de rotation sur elles-mêmes pour assurer un chauffage uniforme. Les pièces ainsi réchauffées sont ensuite transférées une par une vers chacun des postes de formage du second plateau rotatif où elles subissent les opérations de soufflage avant d'être déchargées du plateau.

Les opérations de transfert des pièces à la machine de formage et de transfert des pièces ou des produits finis entre les plateaux rotatifs sont commandées d'une manière synchrone par des mécanismes intermittents qui positionnent les différents plateaux pour amener leurs postes de traitement régulièrement espacés aux points de chargement.

La rotation intermittente des plateaux facilite le transfert des ébauches et des produits finis et permet de les centrer aisément pendant ces transferts. Cependant, l'inconvénient majeur de ces mouvements intermittents est la limitation rigoureuse de la productivité de l'installation. De plus, les effets d'inertie liés aux accélérations et aux freinages répétés entraînent une usure considérable de certaines parties de la machine et des vibrations gênantes de l'ensemble.

La présente invention a donc pour but de créer une machine éliminant les inconvénients des installations existantes et ayant une productivité pratiquement doublée.

La machine de formage de l'invention est définie par la revendication 1.

Selon un mode de réalisation de l'invention, les plateaux rotatifs de la chambre de réchauffage, de la machine de formage et des appareils de chargement et de déchargement tournent en continu à des vitesses constantes à proximité les uns des autres, les vitesses, les dimensions, les nombres de postes de ces plateaux étant déterminés par les temps de séjour des ébauches dans la chambre de réchauffage et les temps de formage dans la machine d'étirage-soufflage. De plus, pour faciliter les transferts de pièces, les plateaux adjacents ont des vitesses périphériques égales au niveau des postes de transfert.

Les dessins annexés illustrent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de l'objet de l'invention.

La fig. 1 est une vue en plan montrant la disposition des principaux éléments de la machine combinée de l'invention.

La fig. 2 est une vue en plan schématique des différents mécanismes d'entraînement des plateaux.

La fig. 3 est une vue schématique en plan des trains d'engrenages utilisés dans le mécanisme de la fig. 2.

La fig. 4 est une vue schématique en plan des mécanismes à came du mécanisme de la fig. 2.

La fig. 5 est une vue en élévation latérale fragmentaire de la chambre de réchauffage.

La fig. 6 est une coupe longitudinale d'un porte-mandrin.

La fig. 7 est une vue en plan du porte-mandrin de la fig. 6.

Les fig. 8 et 9 sont des vues partielles du dispositif d'orientation des porte-mandrins, la fig. 8 étant une vue en plan et la fig. 9 étant une vue en élévation latérale.

La fig. 10 est une vue en élévation latérale et en coupe partielle d'un porte-mandrin surmonté d'un mandrin et d'une pièce.

Les fig. 11 et 12 sont des coupes verticales d'un poste de formage, la fig. 11 représentant l'opération d'étirage axial de la pièce et la fig. 12 représentant l'opération de soufflage radial dans le moule.

Les fig. 13 à 15 sont des vues schématiques du mécanisme d'étirage à came, la fig. 13 correspondant à une vue en élévation latérale du mécanisme assemblé avec la machine de formage, la fig. 14 étant une vue en élévation latérale du passage et la fig. 15 étant une vue en plan.

La fig. 16 est une vue en perspective montrant l'aspect externe du dispositif d'arrêt d'urgence.

La fig. 17 est une coupe longitudinale illustrant la configuration de base de l'appareil de chargement et de déchargement.

Les fig. 18 et 19 sont des vues en élévation latérale et en plan du dispositif de chargement.

La fig. 20 est une vue en élévation latérale et en coupe partielle du dispositif de déchargement.

Les fig. 21 et 22 sont des vues en élévation latérale et en plan du dispositif de transfert.

Les fig. 23 à 28 sont des schémas explicatifs des opérations de transfert du mandrin, la fig. 23 étant un diagramme des temps qui représente les modes opératoires et les différentes phases des opérations de chargement, de déchargement et de transfert du mandrin en fonction de la vitesse angulaire du rotor, la fig. 24 correspondant à l'instant t1; la fig. 25 à l'instant t2, la fig. 26 à l'instant t3, la fig. 27 à l'instant t4 et la fig. 28 à l'instant t5.

La machine se compose d'un appareil de chargement/déchargement 5 qui reçoit successivement les pièces préformées P, en l'occurrence des ébauches tabulaires cylindriques fermées à un bout, moulées par injection, et décharge les produits finis S, par exemple les récipients en forme de bouteille. La machine comprend également une chambre de réchauffage 1 dans laquelle les pièces P sont successivement introduites pour y être portées à la température idéale de formage. La machine comprend également un ensemble de formage 4 qui soumet les pièces P à des opérations d'étirage et de soufflage dans des moules pour les transformer en récipients S. Chacun de ces trois ensembles, à savoir la chambre de réchauffage 1, la machine de formage 4 et l'appareil de chargement/déchargement 5, est construit comme un plateau rotatif. Plus précisément, la chambre de réchauffage 1 comprend un plateau rotatif ln dont la périphérie est équipée d'un certain nombre de porte-mandrins 2 disposés à intervalles réguliers. Les porte-mandrins 2 reçoivent des mandrins 9 portant eux-mêmes des pièces P en position inversée. La machine de formage 4 comprend un plateau rotatif 4g qui porte des moules ouvrants 4a répartis à intervalles réguliers à sa périphérie, les moules se refermant sur des mandrins 9 et des pièces P. D'une manière analogue, l'appareil de chargement/déchargement 5 comprend un plateau rotatif 5a dont la périphérie est munie de pièces de maintien 5e régulièrement espacées pour recevoir des mandrins 9.

Les trois plateaux lm, 4g et 5a des ensembles fonctionnels 1, 4 et 5 sont entraînés en continu à des vitesses constantes.

Les mandrins 9 portant les pièces P ou les produits finis S sont transférés en circuit fermé entre la chambre de réchauffage 1, la machine de formage 4 et l'appareil de chargement/déchargement 5. Ainsi, les ébauches préformées P montées sur leurs mandrins 9 sont réchauffées à la température idéale de formage dans la chambre 1, puis transférées dans la machine 4 où elles sont soumises aux opérations d'étirage et de soufflage. Un chargeur 6 transfère les mandrins 9 entre la chambre de réchauffage 1 et la machine de formage 4, et un déchargeur 7 transfère les mandrins 9 entre la machine de formage et l'appareil de chargement/déchargement 5. Un dispositif de transfert 8 ramène ensuite les mandrins 9 de l'appareil de chargement/déchargement 5 à la chambre de réchauffage 1.

Le chargeur 6, le déchargeur 7 et le dispositif de transfert 8 comprennent des rotors 6a, 7a et 8a ayant respectivement des bras 6b, 7b et 8b pour maintenir les mandrins 9. Les rotors 6a, 7a et 8a tournent à des vitesses variables pour que leurs bras 6b, 7b et 8b aient des vitesses égales à celles des plateaux ln, 4g et 5a aux points de transfert des mandrins.

Etant donné que, par exemple, le rotor 6a du chargeur 6 tourne à une vitesse différente de celle des plateaux ln et 4g, ses bras doivent être positionnés de façon à ne pas se trouver simultanément en face des deux plateaux.

Il est évident que les nombres de bras des rotors 6a, 7a et 8a peuvent être choisis en fonction des différentes vitesses des plateaux ln, 4g et 5a.

Dans le mode de réalisation de la fig. 1, le chargeur 6 et le déchargeur 7 ont chacun trois bras, alors que le dispositif de transfert 8 en a quatre.

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Il y a naturellement une relation étroite entre les nombres de bras des rotors 6a, 7a et 8a et les vitesses de rotation des plateaux ln, 4g et 5a. Plus précisément, les relations entre les vitesses de rotation des trois plateaux ln, 4g et 5a et les nombres de bras des rotors 6a, 7a et 8a sont déterminées, dans le cas du plateau ln de la chambre de réchauffage 1, par le fait que chaque pièce P doit être réchauffée uniformément de la température ambiante à sa température idéale de formage. Par ailleurs, dans le cas du plateau 4g de la machine de formage, il faut tenir compte du temps minimal que les pièces P doivent passer dans les moules 4a pour être suffisamment refroidies après l'opération de soufflage. En ce qui concerne le plateau 5a de l'appareil de chargement/déchargement 5, le nombre de positions et la vitesse de rotation du plateau doivent être adaptées à celles des plateaux ln et 4g pour permettre le chargement des pièces P et le déchargement des récipients S.

Comme indiqué plus haut, les trois plateaux de la machine, ln pour la chambre de réchauffage 1,4g pour la machine de formage 4, 5a pour l'appareil de chargement/déchargement 5, tournent à des vitesses constantes, et les vitesses des rotors 6a du chargeur 6,7a du déchargeur 7 et 8a du dispositif de transfert 8 doivent varier selon des cycles prédéterminés pour réaliser l'adaptation des vitesses périphériques. Il est évident que les lois de variation des vitesses des rotors et leurs angles de calage sont interdépendantes.

On va maintenant décrire en détail les ensembles qui constituent la machine de l'invention.

Dans l'installation de la fig. 1, les mandrins 9 sont chargés dans la machine de formage 4 par le chargeur 6 et sont déchargés par le déchargeur 7. La chambre de réchauffage 1 contient le plateau rotatif ln qui porte à sa périphérie 90 porte-mandrins 2 régulièrement espacés. La machine de formage 4 comporte également un plateau rotatif 4g qui porte douze moules équidistants à sa périphérie. L'appareil de chargement/déchargement 5 comprend un plateau rotatif 5a muni à sa périphérie de douze pièces de maintien 5e pour recevoir des mandrins 9. Comme on peut le voir sur la fig. 1, le plateau ln a le plus grand diamètre, le plateau 4g a un diamètre intermédiaire et le plateau 5a a le plus petit diamètre.

Les vitesses de rotation des trois plateaux ln, 4g et 5a sont choisies de telle manière qu'un mandrin soit chargé sur un plateau en même temps qu'un autre mandrin en est déchargé. De plus, le temps de chauffage des pièces à la température idéale de formage et le temps • de refroidissement et de solidification'des pièces moulées sont pris en compte dans le calcul des vitesses des plateaux.

Dans le cas de la fig. 1, le plateau 4g tourne à la plus grande vitesse Vj, le plateau 5a tourne à une vitesse intermédiaire V2 et le plateau In à la plus faible vitesse V3.

Le chargeur 6, monté au point où les plateaux ln et 4g sont les plus proches, comporte un rotor 6a à trois branches 6b dont le rôle est de transférer un mandrin 9 portant une pièce P à la température idéale de formage de la chambre de réchauffage 1 à la machine de formage 4. Le déchargeur 7, monté au point où les plateaux 4g et 5a sont les plus proches, comporte un rotor 7a à trois branches 7b dont le rôle est de transférer un mandrin 9 portant un récipient formé S de la machine de formage 4 à l'appareil de chargement/déchargement 5. D'une manière analogue, le dispositif de transfert 8, monté au point où les plateaux 5a et ln sont les plus proches, comporte un rotor 8a à quatre branches 8b dont le rôle est de transférer le mandrin portant une pièce P en position inversée de la sortie de la machine d'injection (non représentée) au plateau ln de la chambre de réchauffage.

Plusieurs plaques de guidage 12a, 12b, 12c, 12d, 12e et 12fsont montées aux points de transfert entre les plateaux ln, 4g et 5a pour accroître la précision des dispositifs de chargement 6, déchargement 7 et transfert 8. Plus précisément, les guides 12a à 12f sont des plaques incurvées disposées parallèlement à la trajectoire circulaire des mandrins pour un chargement et sensiblement perpendiculairement à ladite trajectoire pour un déchargement. Ainsi, même si certains mandrins 9 ne sont pas présentés exactement en position de chargement ou de déchargement pour une raison quelconque, les plaques de guidage 12a à 12f rectifient automatiquement leur position.

Il est évident que les plateaux ln, 4g et 5a et les rotors 6a, 7a, 8a tournent de manière que leurs vitesses périphériques soient de même sens à leurs points de tangence.

Les fig. 2 à 4 illustrent la disposition des mécanismes d'entraînement des plateaux rotatifs ln, 4g, 5a et des rotors 6a, 7a et 8a. Sur ces figures, la référence générale 3 désigne un dispositif d'orientation qui aligne les porte-mandrins 2 du plateau rotatif ln dans la position voulue pour faciliter le chargement des mandrins portant les pièces P et le déchargement des mandrins portant les récipients S.

On voit clairement sur la fig. 3 que tous les mécanismes rotatifs sont entraînés par un moteur électrique 13. Le plateau ln est entraîné en rotation par une denture périphérique sur laquelle engrène un pignon ls qui est claveté sur l'arbre de sortie d'un réducteur lu entraîné par un réducteur principal 14, lui-même entraîné par le moteur 13; la rotation du moteur 13 est également transmise, par l'intermédiaire du réducteur 14, à un réducteur 5d dont l'arbre de sortie 5c porte un pignon 5b. Le pignon 5b engrène sur une couronne dentée 5g solidaire du plateau 5a. Pour entraîner le plateau 4g, la force du moteur 13 est directement transmise à un réducteur 41 dont l'arbre de sortie 4k porte un pignon 4j qui engrène sur une couronne dentée 4h solidaire du plateau 4g.

Les rotors 6a, 7a et 8a des dispositifs de chargement 6, de déchargement 7 et de transfert 8 sont entraînés à partir du réducteur 14 par des modulateurs de vitesse 6f, 7f et 8f respectivement associés aux rotors 6a, 7a et 8a. Les modulateurs de vitesse 6f, 7f et 8f sont des mécanismes à came introduisant une variation cyclique de la vitesse d'entraînement des rotors 6a, 7a et 8a. Le fait que les trois modulateurs de vitesse 6f, 7f et 8f soient entraînés par le même réducteur 14 simplifie notablement la synchronisation de leurs cycles avec les rotations des plateaux associés.

Dans la machine de l'invention, les mandrins 9 décrivent une trajectoire fixe et sont successivement chargés et déchargés des plateaux par les dispositifs de chargement 6, de déchargement 7 et de transfert 8 dont les rotors tournent à des vitesses cycliquement variables pour s'adapter aux vitesses constantes des plateaux ln, 4g et 5a. Pendant le passage des mandrins dans la machine, les ébauches qu'ils transportent en position inversée sont successivement réchauffées à la température de formage, puis étirées et soufflées en des récipients à paroi mince. Les temps de séjour des ébauches dans les différents organes de la machine sont étudiés pour fournir les meilleurs résultats possibles. '

On va maintenant décrire en détail les constructions des différents ensembles fonctionnels de la machine de l'invention.

Les ébauches préformées ou pièces P (voir fig. 10) sont reçues refroidies de la presse à injection et doivent être d'abord réchauffées à leur température idéale de formage dans la chambre de réchauffage 1.

En coupe, la pièce P comporte un col PI, qui deviendra le col de la bouteille S, un corps cylindrique P2 et un fond hémisphérique P3.

La carotte d'injection reste généralement attachée au fond P3 de la pièce, mais n'est pas particulièrement gênante.

La surface interne de la pièce P présente généralement une certaine dépouille facilitant le démoulage et l'extraction du noyau pour l'opération d'étirage-soufflage.

Comme représenté sur les fig. 9 à 12, le mandrin 9 comprend essentiellement un corps de mandrin 9a, une bague de serrage 9b, un bloc de guidage 9c, une bague-entretoise 9d et un poussoir mobile axialement 9e.

Le corps de mandrin 9a se compose d'une partie radiale 9f formant une bride extérieure et d'une partie axiale 9g formant une queue cylindrique tubulaire concentrique par rapport à la bride 9f.

Etant donné que le mandrin est tenu par sa queue cylindrique 9g dans des dispositifs de maintien magnétique du porte-mandrin 2 du plateau 1, dans les pièces de maintien 5e du plateau 5, ou sur les bras des rotors 6,7 et 8, il est important qu'il soit fabriqué en un métal à haute perméabilité magnétique, tel que l'acier.

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La bague de serrage 9b est fixée sur la partie radiale 9f du mandrin et vient immobiliser le col PI de l'ébauche P. Une rondelle isolante de la chaleur 9h est interposée entre la bague de serrage 9b et le reste du mandrin 9a.

Plus précisément, la bague de serrage 9b comporte un trou central dimensionné pour recevoir à frottement dur le col PI de l'ébauche P qui est ainsi maintenue en position inversée sur le mandrin 9.

Le bloc de guidage 9c est fixé coaxialement à l'intérieur de la bague de serrage 9c et peut être moulé en une matière plastique appropriée, telle que le PTFE, pour guider le poussoir 9e avec un minimum de frottements.

La moitié supérieure du bloc de guidage 9c forme un alésage cylindrique d'un diamètre suffisamment ajusté pour recevoir à frottement dur le col PI de l'ébauche de façon que cette dernière soit fermement maintenue.

La bague-entretoise 9d logée à l'intérieur de la queue cylindrique du mandrin sert à améliorer le guidage du poussoir d'étirage 9e.

Le poussoir d'étirage 9e est mobile axialement dans le mandrin 9 et monte lorsqu'il est poussé par un plongeur 4e de la machine de formage 4 pour étirer longitudinalement la pièce P qui est assemblée sur le mandrin 9. Cet étirage se produit à l'intérieur du moule de la machine de formage. L'extrémité supérieure du poussoir 9e est munie d'une pièce élargie 9i de forme tronconique inversée qui prend appui sur le fond P3 de l'ébauche et empêche la transmission de chaleur au poussoir métallique 9e et évite que la matière chaude vienne se coller au poussoir pendant l'opération d'étirage longitudinal de la pièce P. Une bague 9j fixée à l'extrémité inférieure du poussoir 9e assure son guidage précis dans l'alésage 9g pendant la course d'étirage.

Des passages d'air sont formés dans le poussoir d'étirage 9e et dans sa bague inférieure 9j pour admettre de l'air comprimé d'un régulateur 4f de la machine de formage dans la pièce P préalablement étirée.

Un passage transversal 9k est percé dans une partie de diamètre réduit de la bague 9j et communique avec un passage central 9m du poussoir 9e. Le passage central 9m communique à son tour avec des cannelures 91 formées longitudinalement sur la plus grande partie de la hauteur du poussoir 9e. De l'air comprimé peut être injecté à travers le plongeur 4e de la machine de formage et les passages 9k, 9m et 91 pour insuffler de l'air sous pression à l'intérieur de l'ébauche P.

Les cannelures 91 ont l'avantage de moins affaiblir le poussoir 9e qu'un passage central continu prolongeant 9m et servent en outre à diffuser l'air comprimé à l'intérieur de l'ébauche P. En effet, l'air comprimé est parfois injecté à des pressions de l'ordre de 50 bar et un violent jet d'air sur la matière chaude risque de créer des zones d'amincissement dans la paroi du récipient.

La chambre de réchauffage 1 (fig. 1 à 5) reçoit les ébauches P refroidies pendant leur transport depuis la presse à injecter et les réchauffe à la température idéale de formage. La chambre 1 contient le plateau rotatif ln dont la périphérie porte à intervalles réguliers des porte-mandrins 2 destinés à recevoir un certain nombre de mandrins 9. Le plateau ln est entraîné en rotation par une denture périphérique 10, comme décrit précédemment.

Un carter lb enveloppe la majeure partie du plateau ln pour former une chambre à atmosphère contrôlée la.

La chambre la est divisée intérieurement en plusieurs zones de chauffage le qui permettent de réchauffer progressivement les pièces le long de la trajectoire des porte-mandrins 2.

Plusieurs barreaux chauffants latéraux le (deux dans l'exemple illustré) sont montés sur le côté intérieur (fig. 5) de la chambre de chauffage par rapport à la trajectoire circulaire des porte-mandrins 2. D'autres barreaux chauffants ld sont montés verticalement sur le côté extérieur de la chambre de chauffage.

Pour régler l'échappement de l'air chaud, plusieurs registres lf sont montés sur la paroi supérieure lb de la chambre de chauffage la. Plus précisément, chaque zone de chauffage le comporte deux cheminées cylindriques verticales lg dont la section est modifiée au moyen d'un papillon lh qui est monté sur un axe horizontal li dont la position angulaire est commandée par un mécanisme lj.

La régulation des températures des zones de chauffage le est assurée par des thermostats individuels lk qui fournissent des signaux de température à des régulateurs 11, ces derniers commandant à leur tour les mécanismes de réglage lj. Il est évident que la position angulaire du papillon lh détermine la quantité d'air chaud qui s'échappe par la cheminée lg et, par conséquent, la température interne de la zone associée le.

Les températures des différentes zones le peuvent être fixées à des valeurs croissantes pour assurer un réchauffage progressif des pièces P. On peut par exemple adopter les températures suivantes:

Zone de chauffage lCj : 140 à 160°C Zone de chauffage lc2 :160 à 180°C Zone de chauffage lc3 :180 à 220° C Zone de chauffage lc4:160 à 200° C

Pour assurer un chauffage plus uniforme des pièces, les barreaux chauffants ld et le sont disposés verticalement et horizontalement dans la chambre la. De plus, les porte-mandrins 2 qui décrivent une trajectoire circulaire centrée sur l'axe du plateau ln sont en outre animés d'un mouvement de rotation sur eux-mêmes. Pour cela, chaque porte-mandrin 2 se prolonge en dessous du plateau rotatif ln et porte un pignon 2j qui roule sur une denture lq d'un plateau fixe lp monté sous le plateau rotatif ln. La rotation des porte-mandrins 2 est évidemment transmise aux mandrins 9 et aux pièces P qu'ils portent.

Le plateau ln est entraîné en rotation par le moteur 13 à travers le réducteur 14 et un second réducteur lu dont l'arbre de sortie lt porte un pignon ls qui engrène sur la denture périphérique lo du plateau ln.

Le porte-mandrin 2 est muni d'un aimant permanent qui lui permet de maintenir un mandrin 9 par sa queue cylindrique 9g pendant son passage dans la chambre de chauffage 1. On a vu précédemment que le porte-mandrin 2 était animé d'un mouvement de rotation sur lui-même qu'il transmet au mandrin 9.

Le corps 2a du porte-mandrin est une pièce tubulaire cylindrique ouverte vers le haut dont le fond est percé d'un trou en étoile 2b. Une douille cylindrique 2d tournant sur des paliers 2c à l'intérieur du corps 2a contient un arbre vertical 2h qui est mobile axialement, mais reste solidaire de la rotation de la douille 2d. Des fentes 2n sont découpées verticalement dans la paroi cylindrique de la douille 2d pour la rendre solidaire de la rotation de l'arbre vertical 2h.

L'extrémité supérieure de la douille 2d porte un bras de support 2e dépassant verticalement du corps 2a. Le bras 2e est déporté latéralement par rapport à l'axe général du porte-mandrin pour maintenir latéralement la queue cylindrique d'un mandrin de manière que ce dernier soit centré sur l'axe du porte-mandrin. On voit sur la fig. 7 que la surface de contact du bras 2e est incurvée pour épouser la courbure cylindrique de la queue 9g du mandrin 9.

Un aimant permanent 2f est monté en haut du bras de support 2e pour maintenir magnétiquement la queue cylindrique 9g du mandrin. La fig. 6 montre clairement que la hauteur du bras 2e est plus grande que la longueur de la queue 9g du mandrin, de sorte que cette dernière ne repose pas sur la douille 2d lorsque le mandrin est en place sur le porte-mandrin.

L'arbre vertical 2h est mobile axialement dans l'alésage 2g de la douille cylindrique 2d et se prolonge vers le bas au-delà de l'alésage 2g par le trou central 2b du corps 2a.

Une goupille 2i est engagée transversalement dans un trou de l'arbre 2h au niveau des fentes verticales 2n de la douille pour rendre l'arbre solidaire de la rotation de la douille 2b, tout en permettant un certain déplacement axial dont l'amplitude est déterminée par la hauteur des fentes 2n. Un ressort 2m est comprimé entre un épaulement externe de la douille 2d et la goupille 2i pour rappeler l'arbre 2h vers sa position basse.

L'extrémité inférieure de l'arbre 2h, qui s'étend en dessous du corps 2a, porte un galet diamétral 2k, et un pignon 2j est formé sur l'arbre 2h un peu au-dessus du galet 2k.

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Le trou central 2b du corps 2a a une forme en étoile complémentaire de celle du pignon 2j pour que celui-ci puisse s'y engager axialement lors de la montée de l'arbre 2h.

Le dispositif d'orientation 3 (fig. 2,4,8) sert à maintenir une orientation précise de la douille cylindrique 2d et de l'arbre vertical 2h de façon que la surface de contact concave du bras 2e soit dirigée radialement vers l'extérieur du plateau ln aux points de chargement et de déchargement des mandrins 9. Le dispositif d'orientation 3 comprend deux roues dentées 3b à rotation intermittente, une transmission à chaîne 3c transmettant le mouvement aux roues 3b, un mécanisme à came 3g commandant la rotation des roues 3d, et une came incurvée 3h.

Les roues dentées 3d sont libres en rotation dans des cavités circulaires 3a formées sous le plateau fixe lp de manière que leurs dentures respectives soient apparentes à la périphérie du plateau lp. Les positions angulaires des roues dentées 3b sous le plateau lp correspondent respectivement aux points de chargement et de déchargement des mandrins 9 sur les porte-mandrins 2. Leurs dentures coïncident dans le plan vertical avec la denture périphérique lq du plateau lp.

Plus précisément, la roue dentée 3b est placée par rapport à la denture lq de façon que le pignon 2j du porte-mandrin 2 vienne en prise avec la roue dentée 3b après avoir quitté momentanément la denture lq au cours de la rotation du plateau ln.

On voit sur la fig. 8 que la denture lq est interrompue à la périphérie du plateau lp entre les cavités 3a. Plus précisément, le pignon 2j roule normalement le long de la denture fixe lq, puis vient en prise avec la denture de la première roue 3b et rencontre ensuite un secteur non denté du plateau fixe lp avant de rencontrer la seconde roue 3b, puis à nouveau la denture fixe lq.

Des roues de chaîne 3d sont fixées coaxialement aux roues dentées 3b, et une chaîne 3c transmet le mouvement d'un pignon 3e aux roues de chaîne 3d. Le pignon 3e est claveté sur l'arbre de sortie 3f du mécanisme à came 3g qui est lui-même entraîné par le réducteur principal 14.

La came incurvée 3h est montée sous la trajectoire circulaire des porte-mandrins entre les positions des roues dentées 3b pour soulever l'arbre vertical 2h contre la force de son ressort de rappel de manière que le pignon 2j pénètre dans le trou en étoile 2b du corps 2a pour immobiliser l'arbre 2h et le bras de support 2e dans une position angulaire fixe par rapport au plateau rotatif ln. Les porte-mandrins 2 sont ainsi maintenus dans une position fixe entre les points de chargement et de déchargement des mandrins.

A la fin de sa course verticale, l'arbre 2h vient buter contre le bas du mandrin 9 qui est maintenu magnétiquement contre le bras 2e pour le faire légèrement remonter. Ce léger déplacement vers le haut du mandrin 9 portant la pièce P évite que sa bride radiale 9f vienne toucher le bras 6b du rotor du chargeur 6.

La fig. 9 montre clairement que le galet 2k porté par l'extrémité inférieure de l'arbre vertical 2h roule sur la rampe oblique d'attaque de la came incurvée 3h pour pousser vers le haut l'arbre 2h et son pignon 2j, ce dernier s'encastrant dans le trou en étoile 2b du corps 2a. Il est évident que cet encastrement verrouille l'ensemble du porte-mandrin 2 dans une position angulaire prédéterminée par rapport au plateau ln au-delà du point de déchargement des mandrins 9. Inversement, en approchant du point de chargement des mandrins 9, l'arbre vertical 2h est ramené en position basse par son ressort de rappel, car la came incurvée 3h se termine par une rampe oblique. Le pignon 2j est ainsi déverrouillé du trou 2b et vient en prise sur la seconde roue dentée 3b.

En résumé, le porte-mandrin 2 est verrouillé dans une position fixe par rapport au plateau rotatif ln sur tout le secteur angulaire couvert par la came incurvée 3h.

Le mécanisme à came 3g est entraîné en continu par le réducteur principal 14, et son arbre de sortie 3f produit une rotation intermittente qui est communiquée aux roues dentées 3b. Cette rotation intermittente est évidemment synchronisée avec celle du plateau rotatif ln, comme on va le voir en détail maintenant.

La roue dentée 3b, qui est associée au point de déchargement des mandrins 9, commence à tourner dans le même sens que le bras de support 2e juste avant que ce dernier (qui tourne autour de son axe) n'atteigne une position dans laquelle sa surface de contact incurvée est dirigée vers l'extérieur du plateau ln. A ce moment, le pignon 2j achève son transfert de la denture lq du plateau fixe lp à la roue dentée 3b, les vitesses périphériques des deux dentures étant égales.

Du fait que la roue 3b tourne à la même vitesse que le porte-mandrin 2 sur sa trajectoire périphérique, l'arbre vertical 2h et la douille cylindrique 2d deviennent immobiles par rapport au corps 2a, de sorte que le bras de support 2e est maintenu dans une position angulaire prédéterminée par rapport au plateau rotatif ln.

En résumé, la rotation de la roue dentée 3b permet d'annuler le mouvement constant de rotation du porte-mandrin autour de son axe pendant le temps nécessaire au transfert du pignon 2j de la denture 3b au trou en étoile 2b, lorsque l'arbre 2h est poussé vers le haut par la came 3h. Tous les éléments mobiles du porte-mandrin sont ainsi immobilisés et verrouillés dans une position angulaire fixe par rapport au plateau rotatif ln.

La rotation de la roue 3b cesse peu de temps après que le pignon 2j est engagé dans le trou en étoile 2b.

La roue dentée 3b, associée au point de chargement des mandrins, commence à tourner dans le même sens que le porte-mandrin 2 au moment où le galet 2k aborde la rampe descendante de la came incurvée 3h, sa vitesse périphérique devenant égale à la vitesse sur trajectoire du porte-mandrin 2 avant que le pignon 2j ne soit transféré du trou en étoile 2b à la denture de la roue 3b.

La roue 3b tourne pendant un court instant en prise avec le pignon 2j et s'immobilise dans une position où ses dents coïncident avec celles de la denture périphérique lq du plateau fixe lp. Le pignon 2j passe ainsi sans difficulté de la roue dentée 3b à la denture lq du plateau fixe lp.

Dans le mode de réalisation illustré, la synchronisation et l'angle de rotation des deux roues 3b sont exactement identiques.

Pour que le bras de support 2e soit convenablement orienté pendant la période de verrouillage du porte-mandrin, il faut que la synchronisation soit calculée en fonction du nombre de dents de la denture lq du plateau lp, du nombre de dents du pignon 2j et de la position angulaire de la roue 3b.

On remarquera également que les mandrins 9 sont déchargés de la chambre de chauffage 1 après que l'arbre vertical 2h du porte-mandrin est complètement soulevé par la came 3h et avant que le pignon 2j ne revienne en prise avec la seconde roue dentée 3b.

La machine de formage 4 (fig. 1,11,12 et 13) reçoit dans un moule ouvrant 4a chaque ébauche P uniformément chauffée et montée sur son mandrin 9. Les opérations d'étirage longitudinal et de soufflage de la pièce P, puis de refroidissement et de solidification du produit fini S dans le moule sont commandées par un mécanisme à came 10 qui va être décrit plus en détail dans la suite. La machine de formage 4 comprend essentiellement un plateau rotatif 4g monté sur un arbre central 4i, douze moules ouvrants 4a montés à intervalles réguliers à la périphérie du plateau rotatif 4g, une couronne dentée 4h formée coaxialement en dessous du plateau rotatif 4g, et un réducteur 4e (voir fig. 3).

Chaque moule ouvrant 4a est constitué de deux demi-coquilles 4b qui s'ouvrent autour d'un arbre vertical 4d monté sur le plateau 4g, et d'un fond mobile 4c qui ferme la partie supérieure du moule.

Un régulateur d'air comprimé 4f commande l'injection d'air comprimé dans les pièces P à travers le mandrin 9 qui est encastré dans la partie inférieure du moule 4a. Le régulateur 4f comporte un embout 4m qui vient s'appliquer contre la partie inférieure de la queue cylindrique 9g du mandrin. L'ensemble constitué par le moule 4a, le mandrin 9 et l'embout 4m est étanche à l'air pour permettre le soufflage de la pièce après la fermeture du moule 4a.

Le régulateur 4f comporte également un piston 4e qui est mobile axialement dans l'embout 4m pour venir s'engager dans l'alésage de la queue cylindrique 9g du mandrin assemblé dans le moule 4a. Pendant ce mouvement, le piston 4e rencontre l'extrémité du

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poussoir 9e du mandrin et le fait monter à l'intérieur de la cavité du moule pour étirer la pièce P, comme illustré sur la fig. 11.

Le plateau rotatif 4g, et la couronne dentée 4h qui en est solidaire, sont montés, par l'intermédiaire de roulements à billes, sur l'arbre vertical 4i qui est fixé au bâti de la machine.

La rotation continue du plateau 4g est produite par un pignon 4j qui engrène sur la couronne dentée 4h. Le pignon 4j est claveté sur l'arbre de sortie 4k du réducteur 41 entraîné par le moteur 13.

L'ouverture des moules 4a de la machine est commandée par un système de cames (non représenté) de façon que les moules soient ouverts juste avant le point de déchargement des mandrins 9 portant les récipients S et jusqu'au-delà du point de chargement des mandrins 9 portant les ébauches P. Ce mécanisme commande l'ouverture des demi-coquilles 4b et le soulèvement du fond 4c pour permettre le retrait et la mise en place des mandrins 9.

Après le chargement d'un mandrin 9 et d'une pièce P, les demi-coquilles 4b se ferment l'une contre l'autre et le fond 4c vient s'appliquer sur l'ensemble pour compléter la cavité du moule. De plus, l'embout 4m vient s'appliquer de manière étanche sur la queue cylindrique 9g du mandrin. Le mécanisme d'étirage est ensuite déclenché pour actionner le plongeur 4e qui provoque la montée verticale du poussoir 4e de façon à étirer longitudinalement la pièce P.

Le régulateur 4f intervient alors pour injecter de l'air comprimé dans la pièce P avant ou pendant l'étirage de manière que la matière plastique épouse exactement la forme de la cavité du moule. Au cours de ces deux opérations, la matière plastique prend une orientation biaxiale.

Lorsque le produit S est suffisamment refroidi, l'air comprimé est évacué et le moule 4a s'ouvre juste avant d'atteindre le point de déchargement des mandrins 9.

L'appareil de chargement/déchargement 5 (fig. 1,3 et 17) est l'organe d'entrée et de sortie de la machine, son rôle étant de placer les ébauches injectées P sur les mandrins 9 et d'enlever les récipients formés S des mandrins. Il comprend essentiellement un plateau rotatif 5a, des pièces de maintien 5e et un réducteur de vitesse 5d.

Le plateau rotatif 5a est monté, par l'intermédiaire de roulements à billes 5j, sur un arbre 5i qui est fixé verticalement sur une plaque de base 5h.

Douze pièces de maintien 5e sont montées à intervalles réguliers à la périphérie du plateau 5a et forment des surfaces de contact incurvées pour recevoir avec précision les parties cylindriques 9g du mandrin 9. Les mandrins sont maintenus sur les surfaces de contact des pièces 5e par de puissants aimants permanents 5f.

Le plateau 5a est entraîné en rotation par un pignon 5b qui engrène sur une couronne dentée 5g formée coaxialement sous le plateau 5a. Le pignon 5b est claveté sur l'arbre de sortie 5c du réducteur 5d.

Sur le plateau rotatif 5a, les ébauches P sont mises en place sur les mandrins 9 et les récipients terminés S sont enlevés des mandrins 9 par des dispositifs appropriés qui ne seront pas décrits en détail.

Le chargeur 6 (fig. 1,4,18 et 19) est l'organe de transfert des mandrins 9 portant les pièces chauffées P de la chambre de réchauffage 1 à la machine de formage 4. Le chargeur comprend essentiellement un rotor à trois bras 6a et un mécanisme à came 6f.

Le rotor 6a est fixé à l'extrémité supérieure de l'arbre de sortie 6e du mécanisme à came 6f. Dans le mode de réalisation illustré, le rotor 6a comporte trois bras 6b, mais cette configuration n'est pas impérative.

L'extrémité de chaque bras 6b porte une pièce de maintien 6c qui forme une surface de contact de même courbure que la queue cylindrique 9g du mandrin 9 et qui est munie d'un puissant aimant permanent 6d. Le mécanisme à came 6f sert à moduler la vitesse de rotation constante fournie par le réducteur 14 selon une loi de variation prédéterminée. Plus précisément, lorsque l'un des bras 6b approche du plateau ln de la chambre de réchauffage 1, le rotor 6a ralentit de manière à rendre la vitesse circonférentielle du bras sensiblement égale à celle du plateau ln pour permettre le transfert d'un mandrin de son porte-mandrin 2 à la pièce de maintein 6c du bras. De même, lorsqu'un bras 6b approche du plateau 4g de la machine de formage 4, le rotor 6a accélère de manière à rendre la vitesse circonférentielle du bras sensiblement égale à celle du plateau 4g pour permettre le transfert du mandrin 9 de la pièce de maintien 6c du bras à l'un des moules 4a de la machine de formage.

Le déchargeur 7 (fig. 1,4 et 20) est l'organe de transfert des mandrins 9 portant les récipients formés S de la machine de formage 4 à l'appareil de chargement/déchargement 5. Il est pratiquement identique au chargeur 6, à part les bras du rotor 7a qui sont un peu plus longs que ceux du rotor 6a.

Le rotor 7a à trois bras équidistants est fixé à l'extrémité supérieure de l'arbre de sortie 7e du mécanisme à came 7f. L'extrémité de chaque bras 7d porte une pièce de maintien 7c qui forme une surface de contact de même courbure que la queue cylindrique 9g du mandrin 9 et qui est munie d'un puissant aimant permanent 7d.

Le mécanisme à came 7f sert à moduler la vitesse de rotation constante fournie par le réducteur 14 selon une loi de variation prédéterminée. Plus précisément, lorsque l'un des bras 7b approche du point de chargement d'un mandrin de la machine de formage 4, sa vitesse périphérique devient égale à celle du plateau 4g et lorsqu'un des bras du rotor 7a approche du point de transfert au plateau 5a, sa vitesse périphérique devient égale à celle du plateau.

Le dispositif de transfert 8 (fig. 1,4, 21 et 22) transporte les mandrins 9 portant des pièces P en position inversée de l'appareil de chargement/déchargement 5 à la chambre de réchauffage 1.

Il comprend essentiellement un rotor 8a à quatre bras 8b fixés à l'extrémité supérieure de l'arbre de sortie 8e d'un mécanisme à came 8f. L'extrémité de chaque bras 8b porte une pièce de maintien 8c qui forme une surface de contact épousant la courbure de la queue cylindrique 9g du mandrin 9 et qui est munie d'un puissant aimant permanent 8d.

Le mécanisme à came 8f sert à moduler la vitesse de rotation constante fournie par le réducteur 14 selon une loi de variation prédéterminée, comme pour les rotors 6a et 7a. Ainsi, lorsque l'un des bras 8b approche du point de chargement d'un mandrin de l'appareil de chargement/déchargement 5, sa vitesse périphérique devient égale à celle du plateau 5a et, lorsqu'un bras 8b approche du point de transfert au plateau ln, sa vitesse périphérique devient égale à celle du plateau.

Dans le mode de réalisation illustré, le rotor 8a comporte quatre bras équidistants pour tenir compte du fait que les plateaux ln et 5a tournent moins vite que le plateau 4g de la machine de formage.

La fig. 23 est un diagramme illustrant les lois de variation des vitesses respectives des trois rotors 6a, 7a et 8a. Ainsi, les courbes A, B et C représentent respectivement les vitesses des rotors 6a et 7a et 8a. L'axe des abscisses correspond aux temps relatifs pour les opérations de transfert des mandrins par les rotors 6a, 7a et 8a.

Dans le mode de réalisation illustré, les rotors 6a, et 7a, qui ont chacun trois bras, tournent d'un angle de 120° entre un instant initial t0 et l'instant initial suivant t0. Le rotor 8a, qui a quatre bras, tourne d'un angle de 90° entre deux instants initiaux t0.

Les cycles opératoires des trois rotors 6a, 7a et 8a sont établis de façon qu'un mandrin 9 soit chargé dans un moule de la machine de formage 4 à l'instant tj par le chargeur 6 et qu'un autre mandrin 9 soit déchargé de la machine de formage 4 au même instant tj par le déchargeur 7.

Les vitesses normales de rotation des rotors 6a, 7a et 8a sont déterminées de façon que des vitesses périphériques maximales des rotors à trois branches 6a et 7a soient sensiblement égales à la vitesse périphérique constante Vj du plateau rotatif 4g. De plus, la vitesse périphérique maximale du rotor à quatre bras 8a est égale à la vitesse périphérique constante V2 du plateau rotatif 5a de l'appareil de chargement/déchargement 5.

Plus précisément, le rotor 6a tourne normalement à la vitesse Vj du plateau 4g mais, lorsque l'un de ses bras 6b approche du point de réception d'un mandrin de la chambre de réchauffage 1, sa vitesse périphérique est réduite sensiblement à la vitesse constante V3 du

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plateau rotatif ln et des porte-mandrins 2, puis augmente de nouveau jusqu'à Vt. Le rotor 7a tourne normalement à la même vitesse Vi que le rotor 6a mais, lorsque l'un de ses bras 7b approche du point de transfert d'un mandrin à l'appareil de chargement/déchargement 5, sa vitesse périphérique est réduite sensiblement à la vitesse constante V2 du plateau rotatif 5a et de ses pièces de maintien 5c, puis augmente à nouveau jusqu'à Vj. Le rotor 8a tourne normalement à la vitesse V2 du plateau rotatif 5a mais, lorsque l'un de ses bras 8a approche du point de transfert d'un mandrin à la chambre de réchauffage 1, sa vitesse périphérique est réduite sensiblement à la vitesse constante V3 du plateau rotatif ln, puis augmente à nouveau jusqu'à V2. Ces variations de vitesse se répètent cycliquement.

La fig. 24 représente la position des différents organes du système à l'instant tj. Un premier mandrin a portant une pièce chauffée est prêt à être transféré dans un moule 4a de la machine de formage par le chargeur 6, un autre mandrin c portant un récipient formé S est prêt à être extrait d'un moule 4a de la machine de formage par le déchargeur 7.

Le second bras du chargeur 6 porte un autre mandrin b en cours de transfert de la chambre de réchauffage 1 à la machine de formage 4 et le troisième bras 6b s'approche du point de réception d'un mandrin dans la chambre de réchauffage 1.

De même, le second bras du déchargeur 7 porte un autre mandrin d en cours de transfert de la machine de formage 4 à l'appareil de chargement/déchargement 5.

Un mandrin e porté par l'appareil de chargement/déchargement 5 est sur le point d'être pris par le dispositif de transfert 8 qui amène également un mandrin f à la chambre de réchauffage 1.

Sur la fig. 25, qui correspond à la position des différents organes à l'instant t2, le mandrin e de l'appareil de chargement/déchargement 5 a atteint son point de réception pour le dispositif de transfert 8.

A l'instant t2, le chargeur 6 ne porte plus qu'un seul mandrin (b), le déchargeur 7 en porte deux (c et d) et le dispositif de transfert 8 en porte trois.

Sur la fig. 26, qui correspond à l'instant t3, l'un des bras du chargeur 6 est en position de réception d'un mandrin g dans la chambre de réchauffage 1.

Sur la fig. 27, qui correspond à l'instant t4, le déchargeur 7 a amené le mandrin d en position de transfert sur l'appareil de chargement/déchargement 5.

Sur la fig. 28, qui correspond à l'instant ts, le dispositif de transfert 8 a amené le mandrin f au point de chargement de la chambre de réchauffage 1.

En résumé, les dispositifs de chargement 6, de déchargement 7 et de transfert 8 reçoivent chacun un mandrin et en perdent chacun un à des instants prédéterminés de l'intervalle de cycle t0-t„. La même remarque est vraie pour l'appareil de chargement/déchargement 5, la chambre de réchauffage 1 et la machine de formage 4.

Ces échanges réguliers de mandrins entre les organes 1,4,5,6,7 et 8 au cours d'un cycle opératoire constant permet le fonctionnement continu de l'ensemble de l'installation.

On a vu précédemment que les vitesses périphériques des extrémités des bras 6b, 7b, 8b des dispositifs de chargement 6, de déchargement 7 et de transfert 8 sont de préférence sensiblement égales aux vitesses périphériques des porte-mandrins 2, des moules de formage 4a ou des pièces de maintien 5e de la chambre de réchauffage 1, de la machine de formage 4 ou de l'appareil de chargement/déchargement 5. Les transferts sont cependant possibles à des vitesses périphériques légèrement différentes.

Le fonctionnement de la machine de l'invention est particulièrement adapté au cas où les mandrins 9 sont tenus par des aimants dans les porte-mandrins 2 et les diverses pièces de maintien 5e, 6b, 7b et 8b. Les plaques de guidage 12 ont un rôle important car elles facilitent le chargement et le déchargement des mandrins tout en améliorant la précision des transferts.

Grâce aux forces d'attraction magnétique et aux plaques de guidage 12, les mandrins 9 peuvent être transférés sans défaillance,

même s'il existe un léger décalage entre les positions de chargement et de déchargement. Cette tolérance est due aux plaques de guidage qui séparent de force les mandrins de leurs supports et aux aimants permanents qui sont suffisamment forts pour attirer les mandrins à une certaine distance.

On remarquera que les pièces de maintien 5e, 6b, 7b et 8b ont une forme particulière incurvée, de manière que son bord arrière soit en saillie par rapport à son bord avant, comme illustré sur la fig. 19.

Le mécanisme d'étirage 10 (fig. 1,2,13,14 et 15) sert à commander l'opération d'étirage longitudinal des pièces P sur leur mandrin 9 dans le moule 4a de la machine de formage. Le mécanisme 10 utilise un système de came pour commander avec précision la période de formage de la pièce, ce qui évite les complications des systèmes pneumatiques, hydrauliques ou électriques.

Le mécanisme d'étirage 10 comprend essentiellement une tige-guide 10a, une plaque de passage lOd, une plaque de came lOf et un accélérateur 10h.

La tige-guide 10a est montée au voisinage du point où les moules de formage 4a se referment complètement après avoir reçu un mandrin 9.

Un élévateur 10b se déplace verticalement le long de la tige-guide 10a et entraîne la plaque de passage lOd qui est reliée à l'élévateur par une ferrure 10c.

On voit clairement sur la fig. 15 que la plaque de passage 1 Od s'étend sur un secteur angulaire prédéterminé de la trajectoire rotative des moules de formage 4a. Le plongeur d'étirage 4e s'étend vers le bas à travers le régulateur d'air comprimé 4f, comme illustré sur la fig. 13.

Un galet suiveur 10e, porté par l'élévateur 10b, roule sur le profil de la plaque de came lOf qui est fixée à l'arbre de sortie 10g de l'accélérateur 10h.

L'arbre d'entrée de l'accélérateur 10h porte un pignon lOi qui engrène sur la couronne dentée 4h de la machine de formage 4 pour entraîner l'ensemble du mécanisme d'étirage 10.

Dans le mode de réalisation illustré, la plaque de came lOf effectue un tour complet pour chaque cycle d'étirage et tourne donc à une vitesse douze fois plus grande que celle de la couronne dentée 4h.

Dans ces conditions, la plaque de passage lOd s'étend sur un secteur angulaire inférieur à un douzième de sa trajectoire circulaire décrite par les moules de formage 4a.

Un cylindre de rappel 10k est fixé entre le sol et l'élévateur 10b pour le ramener exactement à sa position initiale basse après sa course montante par la plaque de came lOf.

Un passage descendant 101 est formé sous la trajectoire des moules 4a au-delà de la zone d'étirage pour permettre le retour du plongeur 4e à sa position normale de rétraction.

Plus précisément, une plaque de passage fixe 10m est montée à un niveau correspondant à la position haute de la plaque de passage lOd et coopère avec une plaque de guidage fixe lOn pour former le passage descendant 101 (fig. 14). Dans le mode de réalisation illustré sur les dessins, le piston d'étirage 4e porte à son extrémité inférieure un galet lOj qui roule sur le dessus de la plaque de passage mobile lOd et de la plaque de passage fixe 10m avant de descendre dans le passage 101 formé par les plaques 10m et lOn pour ramener le piston 4e en position basse.

A ce niveau, le galet lOj se trouve à la hauteur du dessus de la plaque de passage lOd en position abaissée.

Le dispositif d'arrêt d'urgence 11 (fig. 3 et 16) est capable d'arrêter l'ensemble de la machine en un minimum de temps en cas d'incident. Pour cela, il coupe l'alimentation du moteur électrique 13 et freine les organes rotatifs.

Le dispositif d'arrêt d'urgence 11 est incorporé à la machine de formage 4 qui possède la plus grande partie de l'inertie du système à cause de la masse de ses moules 4a et de sa vitesse de rotation élevée. Le dispositif 11 comprend un frein électromagnétique 11c solidement ancré dans le sol, dont l'arbre d'entrée 11b porte un pignon lia engrenant sur la couronne dentée 4h du plateau rotatif 4g.

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En cas d'incident, le frein électromagnétique 1 le est capable d'absorber directement l'énergie cinétique de la machine de formage 4 et d'immobiliser indirectement les autres plateaux rotatifs ln et 5a par l'intermédiaire de leurs réducteurs. Un tel incident peut être dû à un décalage quelconque des différents organes rotatifs rendant 5

impossible le transfert normal des mandrins 9. Un tel arrêt d'urgence ne provoque normalement aucune rupture de synchronisation entre les différents organes rotatifs de l'installation.

Le fonctionnement général de la machine de l'invention va maintenant être décrit èn suivant le parcours d'un mandrin 9. io

Lorsque le mandrin atteint le point X de l'appareil de chargement/déchargement 5, il reçoit une ébauche injectée P qui est rigidement assemblée en position inversée sur le haut du mandrin.

Le mandrin 9 et la pièce P suivent la rotation du plateau 5a et arrivent au point de réception du dispositif de transfert qui les charge 15 dans l'un des porte-mandrins 2 de la chambre de réchauffage 1.

Pendant son passage dans les zones de chauffage de la chambre 1, le mandrin 9 est animé non seulement d'un mouvement de rotation autour de l'axe du plateau ln, mais aussi d'un mouvement de rotation autour de son propre axe, qui est induit par le porte- 20

mandrin 2. Cette rotation supplémentaire assure un chauffage uniforme de la pièce P qui est progressivement portée à sa température idéale de formage. En arrivant au point de déchargement de la chambre 1, le mandrin 9 est d'abord immobilisé autour de son axe par le dispositif d'orientation 3, puis il est transféré par le chargeur 6 25 dans l'un des moules de la machine de formage 4.

Dès que le mandrin et sa pièce P sont en place dans le moule 12a, celui-ci se referme et l'embout 4m du régulateur d'air comprimé 4f vient s'appliquer contre l'extrémité inférieure de la queue cylindrique 9g du mandrin. Le mécanisme à came 10 entre alors en action pour 30 faire monter verticalement le piston d'étirage 4e qui pousse le poussoir 9e de façon à étirer longitudinalement la pièce P dans le moule 4a. Pendant l'opération d'étirage ou immédiatement après, de l'air comprimé est introduit par l'embout 4m et les passages du poussoir pour gonfler la pièce P dont la matière vient se plaquer 35 contre les parois de la cavité du moule.

La plaque de passage lOd qui poussait le piston 4e vers le haut redescend ensuite à sa position de départ, le galet lOj du piston continuant à rouler sur le haut de la plaque de passage lOn. Lorsque le galet 1 Oj atteint le passage descendant 101, il ramène le piston 4e à 40 sa position rétractée.

Le récipient S, qui a subi une orientation biaxiale à l'intérieur du moule 4a, se refroidit rapidement au contact des parois du moule et de l'air comprimé froid, puis se solidifie. Lorsque le moule 4a se rouvre, le mandrin 9 portant le récipient S est transféré par le déchargeur 7 à l'appareil de chargement/déchargement 5. L'air comprimé de soufflage peut être purgé au moment de l'ouverture du moule ou avant.

Sur l'appareil de chargement/déchargement 5, le récipient S est séparé du mandrin 9 au point Y (fig. 1) au moyen d'un dispositif approprié (non représenté). Le mandrin 9 revient seul au point de chargement X pour recevoir une nouvelle pièce P et pour effectuer un nouveau cycle dans la machine.

Il est évident que la machine contient un certain nombre de mandrins 9 qui suivent le même parcours avec des décalages appropriés.

La description précédente montre clairement que la machine de l'invention comporte trois plateaux rotatifs ln, 4g et 5a tournant à des vitesses constantes, et trois rotors de transfert 6a, 7a et 8a tournant à des vitesses variables pour transférer les mandrins 9 entre les différents plateaux. Cette configuration permet non seulement d'accroître la productivité de la machine en réduisant le temps de parcours des mandrins, mais aussi d'éliminer les vibrations dues aux mouvements correspondants des pièces. De plus, les transferts de mandrins entre les porte-mandrins 2, les pièces de maintien 5e et les bras 6b, 7b et 8b se font d'une manière régulière et fiable.

Les rotors 6a, 7a et 8a sont entraînés à des vitesses variables par des mécanismes à came individuels 6f, 7f et 8f, eux-mêmes entraînés par la machine de formage 4, ce qui supprime les problèmes de synchronisation. La construction des transmissions et des mécanismes à came 6f, 7f et 8f est donc considérablement simplifiée.

Il est évident que la rotation continue de la machine de formage de l'invention est avantageuse et permet de doubler la productivité par rapport à une machine classique à mouvement intermittent. La suppression des accélérations et des décélérations nécessaires aux chargements et aux déchargements des mandrins 9 permet de supprimer divers organes annexes de freinage, d'amortissement et de synchronisation, ce qui simplifie encore la construction de la machine.

Tous ces avantages sont obtenus sans complications excessives des mécanismes à came 6f, 7f et 8f qui assurent la modulation des vitesses des rotors 6a, 7a et 8a pour réaliser l'adaptation des vitesses périphériques avec celles des plateaux ln, 4g et 5a. Enfin, le mécanisme à came de la machine de formage 4 est à la fois simple, économique et fiable.

8 feuilles dessins

Claims (10)

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   REVENDICATIONS

   1. Machine de formage à chaud de pièces en matière plastique, caractérisée en ce qu'elle comprend un ensemble de réchauffage de plusieurs ébauches formées par injection à une température permettant un formage avec orientation biaxiale de la matière, l'ensemble de réchauffage comprenant un plateau rotatif dont la périphérie porte une série de porte-mandrins équidistants qui tournent sur eux-mêmes, les porte-mandrins recevant des mandrins qui portent les pièces à réchauffer uniformément; un ensemble de formage des ébauches réchauffées en des pièces creuses dont la matière est orientée biaxialement, l'ensemble de formage comprenant un second plateau rotatif dont la périphérie porte une série de moules ouvrants équidistants qui se referment en emprisonnant chacun un mandrin surmonté d'une pièce; un ensemble de chargement des ébauches sur les mandrins et de déchargement des pièces moulées des mandrins, l'ensemble de chargement/déchargement comprenant un troisième plateau rotatif dont la périphérie porte une série d'éléments de maintien de mandrins équidistants; un dispositif chargeur ayant un rotor pour transférer des mandrins de l'ensemble de réchauffage à l'ensemble de formage; un dispositif déchargeur ayant un rotor pour transférer des mandrins de l'ensemble de formage à l'ensemble de chargement/déchargement; un dispositif de transfert ayant un rotor pour transférer des mandrins de l'ensemble de chargement/déchargement à l'ensemble de formage; les trois plateaux rotatifs des ensembles de réchauffage, de formage et de chargement/décharge-ment tournant en continu à des vitesses constantes fixes, alors que les rotors des dispositifs chargeur, déchargeur et de transfert tournent à des vitesses qui varient selon des lois déterminées pour que leurs vitesses périphériques soient sensiblement égales à celles des plateaux aux points où les mandrins portant des ébauches ou des pièces formées sont échangés.
2. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les trois plateaux rotatifs comportent des plaques de guidage placées aux points de chargement et de déchargement des mandrins sur les plateaux par les dispositifs chargeur, déchargeur et de transfert pour améliorer la précision des échanges de mandrins, les plaques étant sensiblement parallèles à la trajectoire circulaire des mandrins aux points de chargement et intersectant ladite trajectoire aux points de déchargement.
3. 3. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les dispositifs chargeur, déchargeur et de transfert sont entraînés par des mécanismes à came qui modulent la vitesse de leurs rotors.
4. 4. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque mandrin possède un élément de prise en une matière à haute perméabilité magnétique, ce qui permet de le retenir par attraction magnétique sur les éléments de maintien de l'ensemble de réchauffage, de l'ensemble de chargement/déchargement et des dispositifs chargeur, déchargeur et de transfert.
5. 5. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque mandrin contient un poussoir d'étirage longitudinal qui est déplaçable le long de l'axe de symétrie du mandrin lorsqu'il est poussé par un piston à mouvement vertical de l'ensemble de formage de façon à étirer longitudinalement l'ébauche montée sur le mandrin, le poussoir étant surmonté d'une tête isolante de la chaleur de forme tronconique inversée qui vient en contact avec le fond de l'ébauche pendant l'opération d'étirage, le poussoir étant cannelé extérieurement sur la majeure partie de sa longueur pour permettre l'introduction d'un fluide sous pression à l'intérieur de l'ébauche.
6. 6. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ensemble de réchauffage comprend plusieurs éléments chauffants disposés le long de la trajectoire circulaire des porte-mandrins dans différentes zones de chauffage, des registres de régulation de température agissant sur l'échappement de l'air chaud, et des thermostats montés dans les zones de chauffage pour commander les registres de manière à maintenir des températures déterminées dans les zones de chauffage.
7. 7. Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que les

   éléments chauffants sont des barreaux montés verticalement et horizontalement sur les parois latérales opposées des différentes zones de chauffage.
8. 8. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les

   5 porte-mandrins comprennent une pièce cylindrique rotative surmontée d'un bras de support latéral dont la partie supérieure est munie d'un aimant permanent pour maintenir magnétiquement un mandrin sur le porte-mandrin.
9. 9. Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que le io porte-mandrin comprend également un dispositif d'orientation angulaire qui détermine sa position autour de son axe de rotation de façon que la surface de contact du bras de support latéral soit dirigée radialement vers l'extérieur par rapport au plateau rotatif aux points de chargement et de déchargement des mandrins sur les porte-

   15 mandrins.
10. 10. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le rotor du dispositif de transfert comporte plusieurs bras équidistants dont les extrémités sont munies d'aimants permanents pour maintenir magnétiquement les mandrins.

    20 II. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ensemble de formage comprend un dispositif d'arrêt d'urgence capable d'immobiliser le plateau rotatif et de couper l'alimentation du moyen moteur qui l'entraîne en rotation.