Brevet FR2273644A1 — publié le 19760102

La présente invention concerne un dispositif pour prz- duire "en ligne" des objets creux tels que des bols, des bacs, des coupes et des objets similaires en matière thermoplastique, par exemple polypropylène, polyéthylène et analogue, qui sont utilisés généralement comme emballages jetables, notamment dans l'industrie alimentaire. Les objets du type précité sont généralement moulés à l'aide d'un outillage de moulage, constitué par au moins deux demi-parties, éventuellement avec un piston d'aspiration, dans lequel la feuille est rendue plastique en étant chauffée et est soufflée à l'aide d'air comprimé, ou est aspirée par une dépressien, dans l'empreinte de l'une des demi-parties de moule.De façon générale, on produit une bande en feuille au moyen d'une extrudeuse à buse large, cette bande étant enroulée sur des rouleaux et étant ensuite formée en objets sur une machine séparée de la manière décrite cidessus. Ce procédé nécessite un transfert de l'extrudeuse à la machine de moulage et deux machines séparées nécessitent davantage d'espace et d'opérations manuelles que s'il était possible de produire les objets "en ligne", c'est àdire de façon continue après l'extruaeuse. on connaît un dispositif qui produit des objets "en ligne". Il est relatif à un produit donné, produit en série, pour lequel on utilise toujours les mêmes moules. Plusieurs demi-moules sont disposés sur deux bandes sans fin Bonctionnant en opposition, se déplaçant à la vitesse de sortie de l'extrudeuse et coopérant avec la bande ou le tube sortant de l'extrudeuse. Chaque demi-moule sur une bande doit être alimenté en air comprimé ou en vide lors du stade du moulage, si l'on utilise une bande qui doit être moulée en objets tels que bacs, coupes et objets analogues.Si on utilise un tube sur lequel on doit former par exemple des nervures, l'air comprimé doit être amené à l'intérieur du tube par le fait qu'un mandrin traînant est disposé à l'intérieur du tube et que de l'air comprimé est introduit à travers la buse de l'extrudeuse. Dans les deux cas, mais particulièrement dans le premier cas, l'équipement nécessaire est coûteux, et, comme on lea noté, ne peut être utilisé que dans une production en série donnée. En règle générale, la quantité d'objets creux produits pour l'emballage n'est pas telle qu'elle justifierait un tel moulage "en ligne", selon ce procédé. En conséquence, on a jusqu'ici utilisé pour ce type de production le procédé en deux stades. Le but de la présente invention est de procurer un dispositif pour la production en ligne d'objets creux, tels que des bols, des bacs, des coupes et analogues, en matière thermoplasti que, utilisés notamment pour l'emballage, ce dispositif étant peu coûteux à produire, nécessitant moins d'espace, éliminant le transfert jusqu'ici nécessaire, et exigeant moins d'opérations manuelles. Le procédé le plus évident pour un constructeur de machines ayant à construire un dispositif peu coûteux pouvant produire "en ligne" après une extrudeuse des objets creux en plastique, consisterait à modifier le dispositif de moulage utilisé pour travailler après les rouleaux. Ce dispositif est un outillage de moulage fixe constitué par deux demi-moules qui saisissent et forment une bande amenée de façon discontinue d'un rouleau et qui, entre le rouleau et l'outillage de moulage, est chauffée pour être amenée à l'état plastique.Afin d'utiliser cet outillage de moulage en liaison avec une bande sortant de façon continue d'une extrudeuse à buse large, on doit disposer l'outillage de moulage de façon qu'il se déplace d'un mouvement de va-et-vient selon un trajet de préférence rectiligne, que les moitiés de moule saisissent la bande plastique au voisinage de la buse de l'extrudeuse, se déplacent approximativement à la même vitesse que la sortie de l'extrudeuse et s'ouvrent à l'extrémité du trajet lorsque les objets sont moulés et refroidis, afin de revenir ensuite au point de départ. Ce procédé n'est pas utilisable pour tous les types de matières si l'extrudeuse fonctionne dans la direction horizontale de la bande, ce qui est naturel.Après son évacuation de la buse de l'extrudeuse, la bande tombe rapidement vers le bas en un trajet curviligne du fait de la pesanteur, notamment lorsqu'on utilise des matières de faible résistance à l'état plastique, par exemple le polyéthylène, le polypropylène et analogues. La tendance à tomber serait si grande que les moules devraient être séparés l'un de l'autre de façon suffisante pour se dégager de cette trajectoire vers le bas. Il en résulte une grande distance de fermeture qui exigerait un temps relativement long et la trajectoire vers le bas pourrait entraîner la formation de plis. On connaît également une production en ligne d'objets plastiques dans laquelle une feuille plastique est extrut e en continu vers le bas dans le sens vertical.Dans ce cas, un outillage alternatif moule les objets à partir de la feuille thermoplastique produite en continu. La pratique a cependant montré qu'il était impossible avec un tel procédé de production d'obtenir une feuille entièrement uniforme, du fait que de sérieux problèmes d'affaissement sont soulevés dans la feuille extrudée verticalement. Les problèmes décrits ci-dessus sont résolus au moyen du dispositif pour produire "en ligne des objets creux tels que bols, bacs, coupes et objets analogues en matière thermoplastique, dans lequel on effectue le moulage par soufflage ou par vide d'une bande produite par l'extrudeuse, les objets séparés sont ensuite bloqués dans le moule réel, ou dans une opération secondaire, et dans lequel l'outillage de moulage, constitué par au moins deux demi-moules et éventuellement un piston d'aspiration, est déplacé, lors du stade de moulage, selon un trajet de guidage, de préférence rectiligne, et de façon pratiquement synchrone avec la bande plastique, afin de s'ouvrir ensuite et retourner enfermer une nouvelle portion, ce dispositif étant caractérisé par le fait que le guide de l'outillage de moulage et la direction suivie par la bande s'étendent en oblique vers le bas à partir de la buse de l'extrudeuse, de préférence en faisant un angle de 30 à 600 avec le plan horizontal, et que, dans la zone du trajet de guidage dans laquelle les demi-moules s'ouvrent, des doigts de préhension fixes sont disposés des deux cotés de la bande et sont agencés pour saisir les bords longitudinaux de la bande immédiatement avant que les demi-moules soient séparés et pour la maintenir pendant le retour de l'outillage de moulage. Grdee à ce dispositif, on peut produire des coupes, des bols, des bacs et des objets analogues de très grande qualité, même à partir d'une matière plastique difficile à mouler telle que polypropylène, polyéthylène, etc Le dispositif est extremement simple et est peu coûteux à produire, du fait que c'est seulement l'outillage de moulage qui doit se déplacer, à savoir d'un mouvement de va-et-vient sur le trajet oblique, indépendamment du mouvement d'ouverture des demi-moules. Même si les doigts de préhension saisissant les deux côtés de la bande lorsque le moule retourne à son point de départ sont fixes, l'affaissement de la bande est très limité du fait de la direction oblique de l'extru- sion. Le léger affaissement n'a pas d'importance pratique du fait qu'il n'affecte pas particulièrement l'uniformité d'épaisseur de la feuille et permet également un déplacement relativement court du demi-moule à déplacer. Une autre caractéristique de l'invention, qui fait que l'affaissement de la bande n'a qu'une très faible importance lors du moulage, est que la direction d'extrusion de la bande est parallèle à un plan passant par la ligne de joint du moule mais un peu en dessous. L'affaissement se forme alors pratiquement à l'extrémité des doigts de préhension et le demi-moule peut ainsi suivre un trajet relativement rectiligne lors de sa course de retour. Lorsque les demi-moules se referment autour d'une nouvelle portion de bande plastique, cette bande a tendance à se froncer sur le côté du moule faisant face à l'extrudeuse, La raison en est que la bande n'est pas complètement plane ni tendue, mais présente un léger affaissement. Dans le but d'éliminer cet inconvénient, les doigts de préhension sont disposés de telle sorte que, lorsqu'ils saisissent les bords de la feuille, ils s'étendent légère- ment vers l'intérieur sur la bande non moulée entre l'outillage de moulage et la buse de l'extrudeuse, et qu'ils saisissent le bord de la bande quelque peu pendant la séparation du moule La position des doigts est réglable en fonction des différentes matières utilisées.De cette manière, on obtient un étirage transversal de la bande dans la zone se trouvant directement à l'arrière de l'outillage de moulage, en d'autres termes, à l'endroit où elle aurait autrement tendance à froncer. Une autre caractéristique de l'invention est que l'outillage de moulage est agencé pour se déplacer plus rapidement que la feuille sortant de l'extrudeuse, de telle sorte que cette feuille est étirée dans le sens longitudinal. La raison en est que la matière thermoplastique, même à l'état plastique, a une certaine élasticité. Ceci est particulièrement le cas de matières telles que le polypropylène, le polyéthylène, etc. Cette élasticité provoque un certain compactage de la bande lorsque l'outil- lage de moulage retourne se refermer sur une nouvelle zone de la bande De cette manière, il est possible d'absorber un peu de la bande produite, tandis que les doigts de préhension fixes saisissent les bords de la bande et que l'outillage de moulage retourne à son point de départ. L'invention sera bien comprise dans la description détaillée donnée ci-après, à titre d'exemple seulement, d'une réalisation de l'invention, en liaison avec le dessin joint, sur lequel la fig. 1 représente schématiquement un exemple de réali sation du dispositif selon l'invention ; et la fig. 2 montre des détails du dispositif selon la fig 1 à échelle un peu agrandie et plus en détail. Les composants principaux du dispositif sont une extrudeuse 1 avec une tête d'extrusion 2 équipée d'une buse large 3. L'extrudeuse a une trémie 4 pour le granulé et, dans le cas où l'on emploie du polyéthylène, du polypropylène et des matières analogues, on peut utiliser des résidus de matière. L'extrudeuse 1 extrude à travers la buse 3 une bande 5. Entre l'extrudeuse 1 et un dispositif de poinsonnage 6, un outillage de moulage 7 est disposé et comporte une demi-partie supérieure 8 et une demi-partie inférieure 9. on peut approcher et éloigner la demi-partie inférieure 9 de la demi-partie supérieure 8.L'outillage de moulage 7 est disposé sur un coulisseau 10 qui, grâce à un ou plusieurs vérins 11, peut être déplacé d'un mouvement alternatif sur un guide oblique 72. A l'extrémité inférieure du guide 12, des doigts de préhension 14 sont disposés sur un bâti 13, ces doigts de préhension étant disposés pour saisir la bande 5. A la sortie du dispositif de poinçonnage 5, les coupes terminées 15 tombent dans une boite 16 et la bande poinçonnée 17 peut être découpée en plus petits morceaux et ramenée dans la trémie 4. Le demi-moule 8 est, de façon connue en soi, alimenté en air comprimé pour l'opération de moulage-soufflage de la feuille 5 lorsque le moule inférieur est amené en coopération avec le moule supérieur. Le moule supérieur 8 peut également être équipé d'un piston d'aspiration (connu en soi). Le demi-moule inférieur comporte une ou plusieurs empreintes pour former des bols, des bacs ou des coupes. Comme on le voit sur la fig. 2, le guide 12 peut être constitué par deux tiges d'acier (dont une seule est représentée). Le bâti 13 des doigts 14 peut être réglé en hauteur au moyen d'une fente 18 et d'écrous 19. Les doigts t4 peuvent être rapprochés et éloignés l'un de l'autre au moyen d'un vérin 20, représenté schématiquement. Le dispositif fonctionne comme suit Une bande de matière plastique 5 sort de façon continue de la buse 3 de l'extrudeuse et, après être sortie de cette buse, se trouve à l'état plastique. Grâce au vérin 11, le moule 7, constitué des parties de moule 8 et 9 écartées l'une de l'autre, est amené dans la zone immédiatement après la buse de l'extrudeuse. Le demi-moule inférieur g est amené en coopération contre le demimoule supérieur 8. La feuille est ensuite serrée entre les demi moules. En même temps que la feuille est saisie par les demi-moules, le piston Il commence à guider le moule 7 vers le bas le long du chemin 12, à au moins la même vitesse que la vitesse de sortie de la feuille 5 de l'extrudeuse. Lors de ce mouvement, la feuille est formée en objet par le fait qu'on souffle de l'air dans les demi-moules 8, cet air appliquant la feuille 5 dans les empreintes du moule inférieur 9. Lorsque le moulage est terminé, la feuille est refroidie, le moule étant refroidi par de l'eau.Lorsque, grace au vérin 11, le moule 7 s'est déplacé sur le trajet 12 à une distance telle que les extrémités supérieures des doigts de préhension 14 se projettent légèrement au-dessus du moule 7, le mouvement du moule cesse et les doigts de préhension 14 sont rapprochés par le vérin 2 & et saisissent les bords (e la couille 5 à l'extérieur et sur les côtés du moule. Lorsque les doigts 14 ont saisi les bords de la feuille, le moule 7 est ouvert et est ramené rapidement à son point de départ. Ceci est la situation illustrée sur le dessin.Lors du mouvement de retour du moule, qui est très rapide, l'extrudeuse continue à faire sortir la feuille et, du fait que les doigts 14 sont fixes et saisissent la feuille à ce stade de production, une certaine courbe se produit nécessairement dans la feuille 5. Toutefois, comme on le voit sur le dessin, la partie située au voisinage immédiat de l'extrudeuse est sensiblement rectiligne, du fait que la courbe est formée au voisinage de l'extrémité des doigts 14. La raison en est à la fois la direction oblique dans laquelle sort la feuille et le plan parallèle décalé des doigts par rapport à la direction de l'extrusion. Lors de son mouvement de retour, le moule en position ouverte a donc à saisir une feuille sensiblement rectiligne. Lorsque les doigts 14 s'ouvrent et que le moule enferme la feuille pour former de nouveaux objets, les objets moulés au stade précédent sont transportés dans le dispositif de poinçonnage 5. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour produire "en ligne" des objets creux tels que des bols, des bacs, des coupes et des objets similaires en matières thermoplastique, par exemple en polychlorure de vinyle, polypropylène, polyéthylène et matières analogues, en moulant par soufflage ou par vide une bande sortant de façon continue d'une extrudeuse et en poinçonnant ultérieurement les objets séparés, dans lequel l'outil de moulage est constitué d'au moins deux demi-moules et éventuellement d'un piston d'aspiration, et est, lors du stade de moulage, déplacé le long d'un guide rectiligne de façon sensiblement synchrone avec la bande plastique, afin de s'ouvrir ensuite et de retourner pour enfermer une nouvelle portion de la bande, caractérisé en ce que le guide (12) de l'outil de moulage (7) et la direction de la feuille (5) sont sensiblement dirigés en oblique vers le bas depuis la buse de l'extrudeuse (3), de préférence sous un angle avec l'horizontale de 30 à 600, et que, dans la zone du trajet de guidage (12) dans laquelle les demi-moules (8) et (g) s'ouvrent, des doigts de préhension fixes sont disposés de part et d'autre de la bande, ces doigts étant disposés pour saisir les bords longitudinaux de la bande (5) immédiatement avant que les moitiés de moule (8) et (9) se séparent,- et pour absorber la bande tandis que l'outil de moulage (7) retourne pour enfermer une nouvelle partie de la bande. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la direction d'extrusion de la bande se trouve dans un plan parallèle à un plan passant par le plan de jonction du moule, et à une certaine distance en dessous. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les doigts de préhension (14) sont disposés de telle sorte que, lorsqu'ils ont saisi les bords de la bande, ils s'étendent un peu vers l'intérieur sur la bande non moulée entre l'outil de moulage et la buse d'extrusion, et que les doigts saisissent les bords de la bande lors de la séparation du moule, de telle sorte que la bande, dans la zone immédiatement à l'arrière de l'outil de moulage est étirée dans le sens transversal