Procédé de fabricafion d'un objet creux et appareil pour sa mise en oeuvre
La présente invention a pour objets un procédé de fabrication d'un objet creux en matière plastique et un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Le procédé faisant l'objet de l'invention est caractérisé en ce qu'on forme deux moitiés de l'objet dans une feuille de matière plastique, on divise la feuille en deux parties contenant chacune une moitié de l'objet, on place les deux parties adjacentes l'une à l'autre de façon qu'elles se trouvent dans les positions relatives qu'elles occupent dans l'objet fini, on joint les deux parties ensemble pour former l'objet, et on sépare l'objet de la feuille.
L'appareil objet de l'invention, pour la mise en oeuvre de ce procédé, est caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de transfert agencé pour déplacer la feuille de plastique par intermittence dans des postes successifs comportant un dispositif pour former deux moitiés de l'objet dans la feuille, un dispositif pour diviser la feuille en deux parties, un dispositif pour placer les deux parties adjacentes l'une à l'autre de façon que les moitiés de l'objet soient dans les positions relatives qu'elles occupent dans l'objet fini, un dispositif pour joindre les deux parties ensemble afin de former l'objet, et un dispositif de coupe pour séparer l'objet de la feuille.
Dans une forme d'exécution particulière, I'appareil peut comprendre aussi des organes pour ébarber l'objet afin d'en séparer les bavures.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil objet de l'invention:
les fig. 1A, 1B et 1C, prises ensemble, sont une vue en plan de cette forme d'exécution,
la fig. 2 est une vue à plus grande échelle prise selon
A-A de la fig. 1,
la fig. 3 est une vue à plus grande échelle prise selon
B-B de la fig. 1,
les fig. 4A et 4B, prises ensemble, sont une coupe à plus grande échelle selon C-C de la fig. 1,
la fig. 5 est une coupe à plus grande échelle selon
D-D de la fig. 1,
la fig. 6 est une vue partiellement en coupe prise selon la flèche E de la fig. 5,
la fig. 7 est une coupe à plus grande échelle prise selon la flèche F de la fig. 1,
la fig. 8 est une vue partiellement en coupe prise selon la flèche G de la fig. 7,
les fig. 9A et 9B, prises ensemble, sont une coupe à plus grande échelle selon H-H de la fig. 1,
la fig.
10 est une vue prise selon la flèche K de la fig. 9,
les fig. 11A, il B et il C, prises ensemble, sont une coupe à plus grande échelle selon L-L de la fig. 1, et
les fig. 12A et 12B prises ensemble, sont une vue prise selon la flèche M de la fig. il B.
Une machine à fabriquer les balles de tennis de table est montée sur un bâti rigide 1 de section droite en forme de T. Huit postes sont disposés sur la face avant 2 de la jambe 3 du bâti à égale distance les uns des autres. Dans chaque poste se trouve un appareil agencé pour effectuer une ou plusieurs opérations requises au cours de la fabrication d'une balle de tennis de table à partir d'une feuille de matière thermoplastique. Les postes sont les suivants: un poste d'alimentation 100, un poste de chauffage 200, un poste de formation 300, un poste de coupe et de doublage 400, un poste de soudure 500, un poste inoccupé 600, un poste de coupe et d'ébarbage 700 et un poste de décharge 800. Un dispositif de transfert est utilisé pour déplacer une feuille de matière plastique d'un poste au suivant.
Un arbre à cames 5 est monté rotativement sur la base 4 du bâti à l'arrière de la jambe centrale 3, cet arbre s'étendant sur toute la longueur du bâti. Des cames sont montées sur cet arbre et connectées par des galets suiveurs aux divers appareils et aux dispositifs de transfert pour commander la succession des opérations de la machine pendant la fabrication. L'arbre à cames est connecté à une boîte de réduction 6 qui est entraînée par un moteur électrique 7 à vitesse constante, de sorte que l'arbre à cames 5 tourne à une vitesse angulaire constante.
On envisage d'abord les dispositifs de transfert.
Deux barres 10 de section droite rectangulaire, capables d'un mouvement alternatif et portant des pinces, s'étendent longitudinalement au bâti 1 pratiquement sur toute la longueur de ce dernier. Ces barres sont parallèles et montées dans des paliers constituant des parties de consoles s'étendant horizontalement depuis la jambe verticale du bâti de manière que les barres puissent se déplacer d'un mouvement alternatif longitudinal dans un plan horizontal. Les extrémités de gauche des barres (fig. 1) sont fixées chacune à une extrémité d'un bras de levier 11. L'autre extrémité de chaque bras de levier 11 est clavetée sur un arbre 12 qui peut osciller sous l'action de roues dentées 13 mises en rotation par une cale 13a montée sur un arbre 13b et actionnée par un dispositif à leviers connecté à un galet 14 qui suit le profil d'une came 14a actionnant les barres portant les pinces.
La rotation de cette came produit l'oscillation périodique de l'arbre 12 d'un angle déterminé, ce qui oblige les barres 10 à effectuer un mouvement alternatif. L'angle est tel que les barres se déplacent sur une distance égale à la distance de centre à centre des postes.
Sept pièces en U 15 portant des pinces sont fixées à des distances égales le long de chaque barre 10. Les pièces 15 sont espacées le long de l'arbre de distances égales à la distance de centre à centre des postes. Chaque pièce 15 sur une barre 10 est opposée à une pièce 15 placée de même manière sur l'autre barre 10. Chaque pièce porte une pince 16 comportant deux pièces de serrage 17 (fig. 2) montées horizontalement et rotativement l'une au-dessus de l'autre dans les jambes de la pièce en U 15.
Deux pignons 18 en engrènement, chacun fixé à une pièce de serrage, assurent un mouvement angulaire égal des deux pièces.
Un prolongement 19 de chaque pièce de serrage inférieur 17 peut s'engager dans un bras 20 fixé à un arbre 21 d'ouverture des pinces monté rotativement et s'étendant longitudinalement au bâti au-dessous des barres 10.
Chaque arbre 21 est connecté par des leviers 22 à un galet suiveur 23 qui s'appuie sur une came 24 d'ouverture des pinces montée sur l'arbre à cames 5.
En général, lors de la rotation de la came 14a d'actionnement des barres et de la came 24 d'ouverture des pinces, chaque pince 16 se serre sur une feuille disposée dans la station, se déplace vers la droite en regardant la fig. 1 pour transférer la feuille au poste suivant, s'ouvre pour libérer la feuille, et revient du premier poste. Toutefois, dans certains postes, les pinces assurent des fonctions supplémentaires qui seront décrites.
Le poste d'alimentation 100 comprend une console en U 101 (fig. 2) fixée par une jambe 102 à la jambe verticale 3 du bâti et s'étend en porte à faux depuis le bâti.
Des ouvertures sont formées dans chaque jambe en U pour permettre le passage des barres 10 et des arbres 21, et des paliers 103 sont montés sur la console pour supporter les barres et les arbres.
Une trémie d'alimentation 104 est montée sur les extrémités supérieures des jambes de la console. La tré
mie comprend un cadre de fond rectangulaire 105 qui est
fixé aux parties supérieures des jambes de la console en
U et s'étend en porte à faux parallèlement au bâti prin
cipal. Une colonne en L 106 est fixée à chaque angle
interne du bâti. Les quatre colonnes 106 s'étendent vers
le haut et les surfaces 107 tournées vers l'intérieur
(fig. 1) délimitent la trémie. Les feuilles de matière desti
nées à être utilisées dans la machine sont d'une dimen
sion telle que lorsqu'elles sont placées horizontalement
dans la trémie elles sont presque en contact avec les sur
faces 107 tournées vers l'intérieur des colonnes 106.
Des
séparateurs 108 pour les feuilles sont fixés à la surface
inférieure du bâti et s'étendent vers l'intérieur des colon
nes pour supporter sur leurs surfaces supérieures 109 une
pile de feuilles dans la trémie. Chaque séparateur com
prend deux dents 110 au-dessous de la surface 109 por
tant les feuilles qui font face vers l'intérieur de la trémie.
Un cadre 111 portant des tampons d'aspiration est
monté à glissement sur la console 101 au-dessous de la
trémie 104 et agencé pour glisser vers la trémie ou en
sens inverse quand une tige 112 connectée à la base du
cadre porteur suit par l'intermédiaire d'un levier 113a
une came 113 actionnant le bâti et montée sur l'arbre 5.
Deux ventouses 114 sont montées sur le côté supé
rieur du bâti, les surfaces d'engagement des ventouses
faisant face à la feuille la plus inférieure dans la trémie.
Une source de vide est connectée par des passages 115
aux surfaces d'engagement.
En fonctionnement, quand la trémie 104 porte une
pile de feuilles, le cadre 111 est déplacé vers le haut jus
qu'à ce que les surfaces d'engagement des ventouses 114
viennent en contact avec la surface inférieure de la feuille
au fond de la pile. Le vide est appliqué aux ventouses et
le cadre est abaissé à distance de la trémie. La feuille est
alors courbée et tirée sur les séparateurs de feuilles 108.
Si la feuille placée immédiatement au-dessus de la feuille
inférieure colle à celle-ci, les dents 110 des séparateurs
108 brisent cette adhérence, de sorte qu'une feuille à la
fois seulement est retirée de la trémie.
Le cadre 111 est abaissé jusqu'à ce que la feuille soit
alignée avec la ligne de mouvement des pinces 16 et il est
ensuite arrêté par un plat de la came 113 tandis que la
première paire de pinces est amenée de la station de
chauffage et fermée sur les bords de la feuille, comme
représenté en traits mixtes à la fig. 2. La source de vide
est coupée pour libérer la feuille des ventouses. Le cadre
111 est ensuite abaissé plus avant à distance de la feuille
et les barres 10 portant les pinces sont actionnées pour
transférer la feuille dans la station de chauffage qui fait
suite.
La station de chauffage 200 comprend des glissières
supérieures 201 et inférieures 202 (fig. 3) qui sont fixées à
la jambe centrale 3 du bâti principal, au-dessus et au
dessous respectivement des barres 10. Des chariots sont
mobiles dans les glissières 201 et 202 et sont fixés respec
tivement à une console supérieure 203 et une console
inférieure 204 en col de cygne de 90O. A l'extrémité de
chaque console éloignée des glissières est montée une
boîte de chauffage. La boîte de chauffage inférieure 205
est montée rigidement par rapport à la console inférieure
204, tandis que quatre ressorts de compression 206 sont disposés entre la boîte de chauffage supérieure 207 et la
console supérieure 203, la boîte de chauffage pouvant
être déplacée vers l'extrémité de la console contre la
pression des ressorts.
Chaque boîte de chauffage comporte une extrémité ouverte 208, ces deux extrémités se faisant face en travers de la trajectoire des feuilles de matière. Les extrémités des boîtes opposées aux extrémités ouvertes et adjacentes aux extrémités des consoles sont formées par des éléments de chauffage électrique 209 sous forme de radiateurs métalliques s'étendant sur toute la surface de cette extrémité de la boîte.
La console supérieure 203 et la console inférieure 204 sont reliées respectivement à des bielles de connexion 210 et 211 et à un mécanisme à levier 212 par des galets suiveurs 213 et 214 et des cames correspondantes 215 et 216 d'actionnement des consoles montées sur l'arbre à cames 5.
En fonctionnement, les radiateurs 209 sont enclenchés et la première paire de pinces 16 amène une feuille de matière de la station d'alimentation 100 à la station de chauffage 200 et s'arrête quand la feuille est située entre les boîtes de chauffage 205 et 207 espacées l'une de l'au- tre (fig. 3). La rotation de l'arbre à cames 5 se poursuit et les cames 215 et 216 font glisser les consoles dans les glissières 201 et 202 I'une vers l'autre pour serrer la feuille entre elles, les ressorts de compression 206 assurant un serrage régulier autour de la périphérie de la feuille. La feuille est chauffée quand la première paire de pinces est ouverte et revient au poste d'alimentation et la seconde paire de pinces vient du poste de formation 300 et se ferme sur la feuille.
Quand la feuille a été chauffée à la température requise, les boîtes de chauffage sont éloignées l'une de l'autre. La seconde paire de pinces transfère alors la feuille chauffée au poste de formation.
Un appareil pour chauffer les feuilles de matière thermoplastiques est décrit dans le brevet britannique N 972823.
Une console supérieure 301 (fig. 4) en col de cygne à 90 est montée à glissement sur la jambe centrale 3 du bâti principal, ainsi qu'une console inférieure 302 en col de cygne de 900 également. Des glissières 303 et 304 comprennent des paliers à rouleaux 305 qui évitent pratiquement tout mouvement relatif indésirable entre les consoles 301 et 302 et le bâti. Les consoles supérieure et inférieure peuvent être rapprochées et éloignées l'une de l'autre au moyen de galets 306 et 307 qui suivent des cames 308 et 309.
L'extrémité 310 faisant face vers le haut et éloignée du bâti de la console inférieure 302 porte un ensemble de moulage mâle 311. L'ensemble de moulage comprend un plateau de support 312 fixé à l'extrémité de la console et une pièce porteuse de moules 313 fixée au plateau. Le plateau comporte des éléments de chauffage électriques non représentés pour chauffer le plateau et la pièce portant les moules.
La pièce 313 est constituée par un bloc métallique présentant seize trous 314 usinée avec précision et s'ouvrant dans la surface supérieure de la pièce. Un moule mâle 315 est disposé et fixé dans chacun des trous. Chaque moule comporte une partie de localisation qui s'étend dans le trou et une partie de moulage avec une surface 316 qui est sous forme d'une petite calotte sphérique. La partie de moulage présente une hauteur égale au quart environ du diamètre de la sphère. Des passages 317 destinés à assurer la connexion à une source de vide ou avec l'atmosphère s'étendent depuis la surface de moulage de l'ensemble.
Une boîte de serrage inférieure 318 à extrémité ouverte entoure l'ensemble de moulage mâle et est fixée à un plateau de base 319 rectangulaire creux entourant l'extrémité inférieure de la console au-dessous de l'ensemble de moulage. Deux côtés opposés du plateau de base sont montés sur des plongeurs 320 mobiles dans des paliers 321 montés sur la console 302 et connectés par une cheville 324 à un galet 322 qui suit une came 323 de commande de la boîte, comme décrit ci-dessous pour une boîte de serrage supérieure.
La console supérieure 301 porte un ensemble de moulage femelle 325 sur la surface faisant face vers le bas de l'extrémité 326 de la console éloignée du bâti. L'ensemble comprend un plateau de montage 327 fixé à la console supérieure et une pièce porteuse de moules 328 fixée au plateau de montage. Ce dernier présente des passages 329 pour un fluide de refroidissement.
L'ensemble de moulage femelle présente seize trous 330 usinés avec précision qui s'étendent vers le haut depuis la surface tournée vers le bas de la pièce 328, en vue de la réception de seize moules femelles 311 présentant des surfaces de moulage 332 en forme d'hémisphère.
Les moules femelles 331 et les moules mâles 315 portés sur la console inférieure sont alignés directement. Des passages 333 pouvant être connectés à une source de vide, à l'atmosphère ou à une source de gaz sous pression, s'étendent depuis la surface de moulage des moules femelles.
Une boîte de serrage supérieure 334 à extrémité ouverte entoure la pièce 328 et est montée élastiquement sur un plateau de base supérieure 335 entourant l'extrémité 326 de la console supérieure 301. La boîte 334 est sollicitée élastiquement à distance du plateau de base 335 par des ressorts 336. Le plateau de base est monté sur la console supérieure par des plongeurs 337 se déplaçant dans des paliers 338 et connectés par des chevilles 339 et des leviers 340 à un galet 341 et à une came 342 de commande, de la même façon que le plateau de base inférieure sur la console inférieure.
En fonctionnement au poste de formation. une feuille de matière chauffée et amollie est amenée par la seconde paire de pinces au poste de formation. Les galets de cames 322 et 341 sont actionnés pour déplacer les boîtes de serrage 318 et 334 I'une vers l'autre et relativement aux consoles respectives 302 et 301, en engagement de serrage avec la périphérie de la feuille, la charge des ressorts de la boîte supérieure 334 assurant un serrage uniforme de la feuille. Les pinces relâchent alors la feuille et reviennent au poste de chauffage.
Le galet 307 relatif à la console inférieure est actionné alors pour déplacer l'ensemble de moulage mâle 311 vers la feuille jusqu'à ce que la surface supérieure de la pièce 313 soit de niveau avec la surface supérieure de serrage de la feuille de la boîte inférieure 318. Les passages 317 s'étendant à travers les moules mâles 315 sont connectés à la source de vide pour tirer la feuille sur les moules et former seize dômes dans la feuille. Comme les moules mâles sont chauffés, la feuille ne se refroidit pas de façon appréciable.
Ensuite, le galet 306 de la console supérieure est actionné pour abaisser la pièce de support 328 avec qui elle engage et serre la feuille, de manière que les dômes s'étendent dans les cavités des moules femelles 331. La source de vide est coupée des moules mâles et appliquée à travers les passages 333 dans les moules femelles afin de tirer la feuille vers le haut en contact avec les surfaces de moulage 332 des moules femelles 331 afin de former seize hémisphères dans la feuille. Comme l'ensemble 325 est refroidi par un fluide passant à travers le passage 329, la feuille se durcit au contact des moules.
La source de vide est coupée des moules femelles, et de l'air sous pression est amené à travers les passages 333 pour rompre l'adhérence entre la feuille et les surfaces de moulage. La troisième paire de pinces 16 est serrée sur la moitié arrière seulement de la feuille pour une raison qui sera expliquée plus loin, et après que les boîtes de serrage supérieure et inférieure ainsi que les consoles ont été éloignées les unes des autres, la troisième paire de pinces transfère la feuille au poste suivant.
Au poste de coupe et de doublage 400, la feuille est coupée en deux parties, transversalement à sa trajectoire, chaque partie comporte huit hémisphères, la partie avant étant retournée par rotation de 1800 de la quatrième paire de pinces et la partie arrière de la feuille étant poussée sur la partie avant pour former une feuille de double épaisseur portant huit sphères.
Une console 401 en col de cygne à 900 (fig. 5 et 6) est montée à glissement dans une glissière 402 en queue d'aronde sur la jambe centrale 3 du bâti 1, au-dessus de la trajectoire de la feuille. La console est connectée de la façon habituelle, par un mécanisme de connexion 403 à leviers, à un galet 403a d'une came de commande 403b.
Un plateau de montage 405 est fixé à l'extrémité 404 de la console éloignée de la glissière, ce plateau pouvant être considéré comme comportant deux sections: une section arrière 405a et une section avant 405b, la section arrière étant celle sous laquelle la moitié arrière de la feuille vient au repos et la section avant celle sous laquelle la moitié avant de la feuille vient au repos.
Des plongeurs de serrage 406 à ressort sont montés dans la moitié arrière 405a du plateau 405, leurs extrémités étant constituées par des tampons de serrage 407 en forme de coupes. Les plongeurs 406 sont disposés dans le plateau de montage 405 de manière à être approximativement au-dessus des hémisphères dans les angles opposés de la moitié arrière de la feuille. Les tampons de serrage sont sollicités à distance du plateau par des ressorts 408.
Des organes de séparation pour diviser la feuille en deux parties comprennent une lame de couteau 409 s'étendant transversalement à la feuille et fixée au plateau de montage entre les sections avant et arrière de ce dernier, au-dessus d'une ligne de partage donnée dans la feuille disposée dans cette station.
Des organes pour déplacer la partie arrière de la feuille sur la partie avant constituent une partie de la console supérieure 401, le plateau de montage 405 comporte une rainure 410 en queue d'aronde s'étendant lon- gitudinalement dans le plateau. Un chariot 411 est disposé dans cette rainure et fixé à une cheville 412 qui se déplace dans une fente 413 formée dans l'extrémité 404 de la console. Un collier 414 fixé à l'extrémité de la cheville éloignée du chariot peut glisser sur l'extrémité d'un levier 415 pivotant sur la console et pouvant tourner autour d'un pivot 416 sous l'action d'un mécanisme à leviers 415a. Ce dernier agit sur l'extrémité 417 du levier éloignée du collier qui est commandée par un galet 415b actionné par une came 415c sur l'arbre à cames 5.
Un poussoir 418 est fixé à extrémité arrière du chariot et agencé pour engager la dernière ligne d'hémisphères dans la feuille.
Une barre 419 est également fixée au chariot et s'étend transversalement au plateau. Les extrémités 420 de la barre forment des cames pour actionner des pinces lors du mouvement du chariot 411.
Une console inférieure 421 de forme générale rectangulaire est fixée à la jambe centrale du bâti principal et s'étend en porte à faux au-dessous de la console supérieure 401.
Un plateau de support 422 est monté sur la surface supérieure de la console inférieure et destiné à porter la partie arrière de la feuille. Ce plateau est monté sur quatre plongeurs 423 avec des ressorts de compression montés entre le plateau et la console pour solliciter le plateau à distance de la console de l'étendue permise par les plongeurs. Les ressorts 424 sont plus forts que les ressorts 408 des plongeurs de serrage 406.
Un plateau de support 425 pour la partie avant de la feuille est monté sur une console 426 capable de glisser verticalement dans une glissière 427 en queue d'aronde fixée au côté tourné vers l'avant de la console inférieure 421. Le plateau de support présente huit trous 428 pour la réception d'hémisphères. Le bord arrière du plateau porte une bande 429 de métal trempé fixée au plateau pour constituer une matrice pour la lame de couteau 409, et le bord avant du plateau porte une butée 430. Une came de commande 450, un galet 451 suiveur de came et un dispositif à leviers 452 connecté à la bielle d'actionnement 431 sont utilisés pour déplacer la console de support 426 dans la glissière 427.
La quatrième paire de pinces est d'une construction différente de celle des pinces décrites précédemment.
Chaque pince comprend deux pièces 436 (fig. 7) de serrage de la feuille montées rotativement sur une pièce de support en U 440, comme précédemment décrit. Des pignons 438 en engrènement sont montés sur les pièces de serrage. En outre, un prolongement 439 est solidaire de chaque pièce de serrage 436 et engagé avec un mécanisme d'ouverture des pinces qui comprend soit un arbre 21, soit des cames 420 montées sur la glissière 411 en queue d'aronde de la console supérieure 401 de la station de coupe et de doublage.
La pièce de support est montée sur l'extrémité d'un arbre 440 qui s'étend à travers une ouverture circulaire dans la barre 10 portant les pinces et peut tourner dans cette ouverture. L'autre extrémité de l'arbre comporte une langue 441 de section droite rectangulaire.
Deux trous 442 (fig. 8) sont percés dans la barre 10 aux extrémités opposées du prolongement d'un diamètre de l'ouverture, soit à 1800 l'une de l'autre par rapport au centre de l'ouverture. Une bille 433 chargée par un ressort est montée dans la pièce porteuse et peut s'engager avec l'un ou l'autre des trous 442 pour déterminer la position de la barre 10 dans l'une ou l'autre de deux positions décalées de 1800.
Deux dispositifs pour faire tourner les pinces sont montés sur la jambe centrale 3 du bâti principal et un dispositif sur l'extrémité libre de la console inférieure 421 en porte à faux. Chaque dispositif comprend un arbre entraîné 444 monté rotativement et s'étendant transversalement par rapport à la barre 10. Une extrémité 445 de l'arbre 444 présente une fente qui peut s'engager avec la langue 441 de l'arbre 440 portant la pièce 10. L'autre extrémité de l'arbre 444 porte une roue à chaîne 446.
Un arbre d'entraînement 447 est monté au-dessous de l'arbre entraîné 444, l'arbre 447 portant une seconde roue à chaîne 448. Une chaîne 449 engage les deux roues à chaîne. L'arbre d'entraînement 447 oscille de 900, par intermittence, sous l'action d'un dispositif articulé actionné par une came 453 et un galet suiveur 454 (fig. 1), pour faire tourner l'arbre entraîné de 1800.
En fonctionnement, la troisième paire de pinces 16 amène une feuille de matière avec seize hémisphères formés dans cette feuille depuis le poste de formation. Les pinces serrent la moitié arrière de la feuille seulement.
Ces pinces s'arrêtent quand les moitiés avant et arrière de la feuille reposent sur les plateaux de support respectifs 425 et 422 et quand le bord avant est adjacent à la butée 430 portée par le plateau de support 425. La troisième paire de pinces revient alors au poste de formation et la quatrième paire de pinces entre dans le poste de coupe et de doublage. Les pièces de serrage 436 de cette quatrième paire se ferment sur la moitié avant de la feuille et dans cette position la langue 441 sur l'arbre 440 est engagée dans la fente de l'extrémité 445 de l'arbre entraîné 444.
La console supérieure 401 est abaissée de façon que les tampons de serrage 407 en forme de coupes engagent les hémisphères dans les angles opposés de la moitié arrière de la feuille, pour serrer cette moitié arrière jusque sur son plateau de support 422. Le mouvement vers le bas plus prononcé de la console amène la lame de couteau 409 en contact avec la feuille et la séparation de celle-ci en deux moitiés contenant chacune huit hémisphères, les ressorts 424 sous le plateau supportant la moitié arrière de la feuille permettant au plateau et à cette moitié arrière de s'abaisser sous la pression de coupe de la lame.
Quand la feuille a été séparée, la console supérieure 401 est retirée, emmenant la lame 409 et les tampons de serrage 407. La came 450 sur l'arbre 5 actionne alors le dispositif à leviers 452 pour abaisser la console 426 supportant la moitié avant de la feuille et le plateau 425 à distance de la moitié avant de la feuille.
Les organes assurant la rotation des pinces sont actionnés pour faire tourner les pinces de 1800, les billes 443 chargées par les ressorts se logent dans les trous 442 des barres porteuses 10 pour assurer que l'angle de rotation est exactement de 1800. Les hémisphères dans la moitié avant de la feuille présentent maintenant leur côté ouvert tourné vers le haut.
Le plateau 425 de support de la moitié avant de la feuille est soulevé jusqu'à ce que sa surface supérieure soit légèrement au-dessous de la surface supérieure du plateau 422 supportant la moitié arrière. Le chariot 411 monté sur la console supérieure est alors actionné par le levier 415, le collier 414, la cheville 412 à partir du dispositif à leviers 415a et de la came 415c, tout d'abord pour amener les cames 420 d'ouverture des pinces en engagement avec les prolongements 439 dirigés vers le haut des pinces afin d'ouvrir celles-ci et de permettre à la moitié avant de la feuille de tomber sur son plateau de support 425, les hémisphères se trouvant logés chacun dans un trou 428 du plateau de support;
puis ensuite pour que le poussoir 418 engage la dernière ligne d'hémisphères sur la moitié arrière de la feuille et pousse cette dernière à distance du plateau de support 422 et contre la butée 430 montée sur le plateau 425 de suppport de la moitié avant, de manière qu'elle repose sur la moitié avant de la feuille, les hémisphères de chaque moitié étant pratiquement alignés pour former huit sphères, comme représenté en traits mixtes à la fig. 5.
Lors du retrait du chariot 411, la quatrième paire de pinces se ferme à nouveau sur la feuille de double épais
seur, le plateau 426 qui supporte la moitié avant est abaissé et la feuille est transférée au poste suivant.
Le poste de soudure 500 comprend un appareil pour former des objets creux en plastique par soudure à haute fréquence.
Cet appareil comprend une console supérieure 501 (fig. 9) et une console inférieure 502 toutes deux en col de cygne de 900 montées sur la jambe centrale 3 du bâti principal dans des paliers à rouleaux 504, de la même façon que les consoles 301 et 302 du poste de formation 300.
Un ensemble à électrodes supérieur 506 est fixé à l'extrémité inférieure 505 de la console supérieure, c'està-dire l'extrémité éloignée du bâti, cet ensemble comprenant un plateau 507 de commande de la température fixé à la console, un plateau d'espacement 508 fixé au plateau de commande, et un plateau 509 portant les électrodes fixé au plateau d'espacement. Le plateau 507 présente un trou 510 pour le passage d'un fluide de chauffage ou de refroidissement afin de maintenir pratiquement constante la température du plateau supportant les électrodes.
Un mouvement de la tige de poussée entraîne le déplacement de la console inférieure vers le haut ou vers le bas par rapport à ses glissières sur le bâti.
Une quatrième console 533 est fixée au bâti au-dessus de la glissière pour la console supérieure 501. Un dispositif à ressort 535 s'étend depuis l'extrémité 534 de la console éloignée du bâti, ce dispositif constituant un moyen pour amener les électrodes en contact les unes avec les autres pendant la soudure. Le dispositif 535 comprend des pièces parallèles supérieure 536 et inférieure 537. La pièce supérieure 536 porte une vis de réglage 538 qui passe dans un trou taraudé de la pièce.
Un siège 539 chargé par ressort est monté rotativement sur l'extrémité inférieure de la vis 538. Un second siège à ressort 540 est fixé à un plongeur 541 qui s'étend depuis le second siège à travers la pièce inférieure 537.
Un ressort de compression 542 est monté entre les deux sièges. La rotation de la vis 538 modifie la charge préétablie du ressort 542.
L'extrémité supérieure 543 d'une bielle 544 d'un second mécanisme articulé est montée à pivot sur le plongeur 541 et l'extrémité inférieure 545 d'une seconde bielle 546 est montée à pivot sur la console supérieure 501. Les autres extrémités des bielles 544 et 546 sont reliées à pivot à une extrémité d'une tige de poussée 547.
Un mouvement de la tige 547 produit le déplacement de la console supérieure vers le haut ou vers le bas, mais si la console est empêchée de se déplacer vers le bas, la tige de poussée peut encore se déplacer en comprimant le ressort 542. Si, quand la tige de poussée est fixe et le ressort comprimé, la console supérieure 501 devient libre de se déplacer, le ressort pousse cette console vers le bas.
Les tiges de poussée 547 et 532 (fig. 9), actionnant les consoles supérieure et inférieure, sont connectées à des galets qui suivent des cames 550 et 551 actionnant les consoles supérieure et inférieure et montées sur l'arbre à cames 5. Les profils de ces cames sont tels que pendant la rotation des cames, les consoles sont rapprochées l'une de l'autre jusqu'à ce que les électrodes 511 et 520 soient en contact avec la feuille, puis éloignées légèrement l'une de l'autre, et enfin rapprochées à nouveau pour venir serrer la feuille et pour comprimer le ressort 542.
L'opération effectuée au poste de soudure sert à joindre les deux moitiés de la feuille pour former huit sphères dans une feuille de double épaisseur. La quatrième paire de pinces 16 amène la feuille double du poste de coupe et de doublage jusqu'au poste de soudure. Les cames 550 et 551 tournent pour actionner le mécanisme articulé afin de déplacer les consoles 501 et 502 l'une vers l'autre. Ce mouvement se poursuit jusqu'à ce que les électrodes 511 et 520 soient juste en contact avec la feuille. Les passages 515 conduisant aux surfaces hémisphériques 512 et 519 des électrodes sont alors connectés à la source de vide et les pinces sont ouvertes pour permettre aux moitiés supérieure et inférieure de la feuille d'être tirées en contact intime avec les électrodes supérieures et inférieures.
La rotation plus avant des cames et le fonctionnement résultant du mécanisme articulé produisent l'éloignement des consoles l'une de l'autre afin de séparer les moitiés supérieure et inférieure de la feuille et assurer que les hémisphères dans chaque moitié prennent siège de manière précise et sûre sur les électrodes. Comme les consoles sont montées dans les glissières 504, les deux moitiés de chaque sphère sont alignées.
La rotation des cames 550 et 551 se poursuivant, les consoles sont déplacées l'une par rapport à l'autre pour amener les électrodes et la feuille en engagement serré et pour comprimer le ressort 542. En même temps, les deux parties 524 et 526 du connecteur électrique montées sur les ensembles d'électrodes supérieur 506 et inférieur 516 viennent en contact pour fermer le circuit de la haute fréquence. Un interrupteur actionné par une came sur l'arbre 5 enclenche alors le courant à haute fréquence.
La soudure s'effectue autour de la périphérie des sphères à la jonction des deux feuilles.
Quand la soudure se produit, la matière s'amollit et s'écoule, et la console supérieure 501 est poussée vers la console inférieure 502 par le ressort 542. Quand une quantité suffisante de matière s'est écoulée, le contacteur 528 sur l'ensemble d'électrodes supérieur actionne un interrupteur 527 de rupture du courant à haute fréquence placé sur l'ensemble d'électrodes inférieur.
Pendant la soudure, les électrodes 511 et 520 sont maintenues à une température pratiquement constante quelque peu supérieure à la température ambiante en faisant passer le fluide de chauffage ou de refroidissement, selon le cas, à travers le plateau 507.
La cinquième paire de pinces se serre sur les bords de la feuille, et quand la soudure est achevée, la source de vide est coupée, les consoles sont éloignées l'une de l'autre pour libérer la feuille et celle-ci est transférée par les pinces au poste suivant.
Le poste suivant est le poste inoccupé 600, qui ne joue aucun rôle dans l'exemple décrit mais est placé dans la machine à seule fin que les distances entre les postes soient égales. Comme les dimensions de l'appareillage requis au poste de soudure et le poste de coupe et d'ébarbage sont grandes, il est nécessaire d'inclure le poste inoccupé, où se trouve un plateau de support 601 pour la feuille qui peut être monté ou abaissé par l'extrémité d'un levier 602 actionné par un galet 603 et une came 604. En fonctionnement, quand une feuille est amenée au poste, le plateau 601 est soulevé et la feuille est déposée sur ce plateau par la cinquième paire de pinces et retirée du plateau par la sixième paire de pinces pour son transfert au poste suivant.
Ce poste suivant est le poste de coupe et d'ébarbage 700. Quand la feuille y arrive elle présente une double épaisseur et comporte huit sphères formées précédemment. I1 est nécessaire de séparer les sphères de la feuille et d'éliminer les barbes de la ligne de soudure de chaque sphère.
Une console 701 (fig. 11A) en col de cygne à 900 est montée dans une glissière 702 en queue d'aronde fixée à la jambe centrale 3 du bâti principal, au-dessus de la trajectoire de la feuille. Une console en porte à faux 704 est également fixée à la jambe 3 au-dessus de la glissière.
Les deux bielles 705 et 706 d'un mécanisme articulé sont montées à pivot par une extrémité sur la console 701 et la console 704. Les autres extrémités sont chevillées ensemble et avec l'extrémité d'une tige de poussée 707 reliée par un galet suiveur 755 à une came 756 actionnant la console 701. Un mouvement de la tige 707 produit le glissement vertical de la console 701 dans la glissière 702.
Un ensemble 709 de serrage des balles est monté sur l'extrémité inférieure 708 de la console supérieure 701, soit l'extrémité éloignée de la glissière 702. L'ensemble comprend un plateau 710 fixé à la console et présentant huit trous borgnes circulaires 711 dont les extrémités ouvertes sont tournées vers le bas. Les trous 711 présentent un diamètre légèrement supérieur à celui des balles.
Un plongeur de serrage 712 à ressort passe à travers l'extrémité fermée de chaque trou borgne. Les extrémités des plongeurs disposées dans les trous comportent des tampons 713 de contact des balles fixés aux plongeurs et présentant une surface 714 d'engagement des balles en forme de calottes sphériques.
Un bâti 715 en forme de boîte ouverte (fig. 11B) est fixé par un côté à la jambe centrale 3 du bâti principal au-dessous de la ligne de mouvement de la feuille.
Un plateau de coupe 716 est fixé à la surface supérieure du bâti 715. Ce plateau présente huit trous 717 qui le traversent et autour de chaque trou est monté un couteau 718 présentant un bord tranchant circulaire en saillie sur la surface supérieure du plateau. Le diamètre du bord tranchant est légèrement supérieur à celui d'une balle et le diamètre du trou au-dessous du bord tranchant est à son tour supérieur à celui du bord tranchant de façon à permettre à une balle de passer à travers le trou après avoir été séparée de la feuille. Quatre plongeurs de réception 719 sont montés aux angles du plateau 716 et s'étendent vers le haut depuis ce plateau. Les plongeurs 719 sont chargés par des ressorts légers qui les sollicitent vers le haut.
Deux arbres de montage arrière 720 parallèles (fig. i lB et 12) sont suspendus dans un plan horizontal audessus de la pièce supérieure 721 du bâti 715. Les arbres s'étendent depuis un point situé en avant du plateau de coupe 716 jusqu'au poste de décharge. Des vis 722 pour chaque arbre s'étendent à travers la pièce supérieure 721 et dans chaque arbre afin de fixer ces derniers rigidement par rapport au bâti. Une butée réglable 723 pourvue d'un épaulement de localisation et de centrage est fixée sous l'extrémité arrière de la pièce supérieure du bâti.
Un mandrin arrière 724 (fig. 12) est monté à glissement sur les arbres 720 et peut être déplacé par un mécanisme à leviers 757 actionné par une came 758 et actionnant une tige de poussée 725, d'une position située audessous du plateau 716 et en contact avec la butée réglable 723 jusqu'à une position située au poste de décharge.
Le mandrin 724 comprend un bloc métallique 724a présentant deux trous longitudinaux adjacents à sa surface supérieure et dans lesquels les arbres 720 sont logés.
Des rainures 726 sont formées dans le bloc entre les trous et cette surface supérieure pour permettre aux vis 722 d'entrer dans les arbres et au mandrin 724 de glisser le long de ces derniers.
Huit tampons d'aspiration métalliques 727 sont montés rotativement dans la surface inférieure du bloc pour venir en contact avec les surfaces sphériques supérieures des balles. Chaque tampon comporte un évidement en calotte de sphère dans sa surface inférieure et un passage 728 est ménagé pour relier cet évidement à une source de vide.
Deux colonnes verticales 715a (fig. il B) s'étendent entre les pièces supérieures et inférieures du bâti 715.
Une poupée 730 est montée entre les colonnes et peut glisser verticalement sur celles-ci. Huit broches 731 s'étendent depuis la surface supérieure de la poupée. Chaque broche comprend un tampon 732 de support de balle comportant un évidement 733 en calotte de sphère à son extrémité supérieure, de forme complémentaire à celle de la partie inférieure d'une balle qu'il est destiné à recevoir.
Les tampons 732 ont une section droite de forme telle qu'ils peuvent passer dans les trous 717 du plateau 716.
Un passage 734 s'étend depuis la surface d'engagement de chaque tampon 732 pour être relié à la source de vide.
Les broches sont entraînées en rotation dans le même sens par des trains d'engrenage disposés dans la poupée et qui sont entraînés par un seul arbre d'entraînement 737 monté rotativement dans la poupée et s'étendant audessous de celle-ci. L'arbre d'entraînement présente une rainure de clavette 736 sur toute sa longueur.
La poupée 730 est reliée par des bielles 760 à un dispositif 761 à leviers et tige de poussée et à une came 762 montée sur l'arbre à came, la rotation de la came entraînant le déplacement de la poupée sur les colonnes, de la manière requise.
Une boîte de commande 737 est montée fixe sur les colonnes au fond du bâti 715. Un arbre creux 738 peut tourner dans la boîte et porte une poulie 739 à son extrémité inférieure qui est entraînée par une courroie 740 à partir d'un moteur électrique 740a monté sur le bâti.
Une clavette 741 est fixée à la surface interne de l'arbre creux 738 et l'arbre d'entraînement 735 s'étend à travers l'arbre creux 738, la clavette 741 sur l'arbre creux se logeant dans la rainure 736 de l'arbre d'entraînement.
Ainsi l'arbre creux et l'arbre d'entraînement peuvent se déplacer axialement l'un par rapport à l'autre tout en restant engagé l'un avec l'autre en rotation.
Huit outils de coupe 742, dont deux seulement sont visibles au dessin, comportent chacun un seul point de coupe et sont destinés à ébarber les balles montées sur les broches. Quatre outils sont montés dans chacun des deux porte-outils 743 disposés de part et d'autre de la boîte de commande. Chaque porte-outils 743 est fixé à un chariot horizontal 744 qui glisse dans une rainure 745 en queue d'aronde taillée dans la surface supérieure d'un chariot vertical 746. Chaque chariot vertical 746 est monté à glissement dans une glissière 747 en queue d'aronde fixée aux pièces latérales 748 du bâti. Un prolongement 749 de chaque chariot horizontal 744 porte à son extrémité un galet suiveur 750.
Des ressorts de traction 751 sont montés entre chaque chariot vertical et le chariot horizontal correspondant et sollicitent les outils 742 vers l'intérieur en direction des broches 731 et le galet 750 de chaque porte-outils contre un profil 752 associé formé sur un plateau 753 fixé à la pièce latérale 748 du bâti.
Le chariot vertical est relié par des bielles 754 à un dispositif à leviers 763 et à une came 764 de commande des outils montée sur l'arbre à cames 5, cette came produisant le mouvement vertical des chariots verticaux 746, des chariots horizontaux 744 et des outils de coupe 742.
Ce mouvement vertical fait que le galet 750 suit le profil 752 sur le plateau 753 pour donner un mouvement horizontal aux outils de coupe.
Le profil 752 est tel que dans la position verticale inférieure du chariot vertical 746, les outils 742 sont éloignés de la poupée 730, tandis que dans la position verticale supérieure du chariot vertical les outils 742 suivent un arc de cercle d'un diamètre égal à celui des balles, le point de coupe de chaque outil étant en contact avec une balle montée entre le mandrin et la poupée.
La succession des opérations qui s'effectuent au poste de coupe et d'ébarbage 700 est la suivante:
La sixième paire de pinces 16 amène la feuille, avec les huit sphères formées dans cette feuille et représentées en traits mixtes aux fig. llA, lîB et 12, du poste inoccupé 600 pour la déposer sur les plongeurs de récep tion 719. Le mandrin 724 est disposé dans le poste de décharge 800, c'est-à-dire à la droite de la fig. 12, les outils de coupe 742 sont dans leurs positions horizontale et verticale éloignées, et les broches 731 sont dans leur position verticale supérieure, de sorte que le centre de la sphère définissant évidement 733 d'un tampon 732 est au-dessus du centre de la sphère dont le bord tranchant circulaire du couteau 718 correspondant constitue un grand cercle.
La rotation de la came 756 commandant la console supérieure actionne les bielles 705 et 706 du mécanisme articulé pour abaisser la console supérieure 701 afin d'engager les tampons 713 avec les surfaces supérieures des sphères. Les mouvements vers le bas de la console 701 se poursuivant, les plongeurs de réception 719 sont pressés vers le bas et la feuille est abaissée vers les couteaux 718 jusqu'à ce que les tampons 732 sur les broches 731 engagent les surfaces inférieures des sphères. Les passages 734 dans les broches sont connectés à une source de vide pour asseoir fermement les sphères sur les broches.
Le mouvement vers le bas de la console 701 se continuant encore, les ressorts des plongeurs 712 sont comprimés et la partie supérieure des sphères entre dans les trous borgnes 711 du plateau de montage 710, la surface du plateau venant en contact avec la feuille. Pendant la partie finale du mouvement vers le bas de la console supérieure 701, la poupée 730 est abaissée à la même vitesse, de sorte que toute la feuille s'approche des couteaux 718 et que les bords des trous 711 agissent comme des matrices pour les couteaux 718 quand les balles sont déplacées dans les trous 717 et séparées de la feuille.
Pendant et après la séparation des balles de la feuille, la poupée 730 poursuit son mouvement vers le bas, les plongeurs de serrage 712 assurant que les balles passent à travers l'extrémité supérieure étroite des trous 717 et restent fixées aux tampons de support 732 de manière que les régions équatoriales des sphères soient perpendiculaires aux axes de rotation des broches.
Après le fonctionnement du poste d'ébarbage, la console supérieure 701 est soulevée pour permettre aux plongeurs de réception 719 de soulever la feuille découpée vers la ligne centrale de la machine où elle peut être saisie par la septième paire de pinces en vue de son transfert au poste de décharge.
La poupée 730 est abaissée, l'arbre 735 glissant dans l'arbre creux 738, jusqu'à ce que les balles soient audessous du niveau de la surface inférieure du mandrin 724. Le mécanisme à leviers et came est actionné pour faire glisser le mandrin le long des arbres 720 jusqu'à ce qu'il vienne en contact avec l'épaulement de localisation et de centrage de la butée réglable 723. La poupée 730 est alors soulevée jusqu'à ce que les surfaces supérieures des balles engagent les évidements en calottes de sphère des tampons d'aspiration 727. Les passages 728 s'ouvrant dans ces évidements sont reliés à une source de vide.
Les balles sont centrées avec précision entre le mandrin 724 et la poupée 730. En outre, les lignes de soudure sont disposées pratiquement dans un plan horizontal.
Le moteur électrique 740a est mis en marche pour faire tourner les broches 731 et les balles, au moyen de la courroie 740, de l'arbre creux 738, de l'arbre d'entraînement 735 et des trains d'engrenages dans la poupée 730.
La rotation de la came 764 commandant les outils de coupe permet maintenant à chaque chariot vertical 746 de se déplacer verticalement vers le haut et aux galets 751 de suivre les profils 752 afin que les points de coupe des outils 742 viennent en contact avec les balles et parcourent un arc circulaire dont le diamètre est égal au diamètre présent par les balles, autour de la ligne de soudure de chaque balle pour ébarber toute matière en excès. Cette position est représentée à la fig. 12.
Quand l'ébarbage est terminé, les outils de coupe 742 sont retirés, la source de vide est déconnectée des passages 734 dans les broches, et la poupée 730 est abaissée.
Le mandrin 724 portant les balles finies est déplacé alors le long des arbres 720 vers le poste de décharge.
Au poste de décharge 800, un transporteur de déchets 801 s'étendant longitudinalement à la machine est monté sur r la jambe centrale 3 du bâti, il est entraîné par une courroie 804 à partir d'une poulie 805 sur l'arbre à cames 5 et par une boîte d'engrenages 806 et un arbre 807. Le transporteur 801 comprend trois courroies porteuses parallèles 802 dont les brins supérieurs sont disposés dans un plan situé au-dessous de la trajectoire de la feuille.
Les arbres 720 portant le mandrin s'étendent au poste de décharge depuis le poste d'ébarbage. Au-dessous de l'extrémité des arbres est montée une glissière 803 fixée à la jambe centrale du bâti et s'étendant vers le bas de ce dernier.
Quand les balles ont été ébarbées, le mandrin 724 est déplacé le long des arbres 720 au poste de décharge et la source de vide est déconnectée des passages 728 dans le mandrin, permettant aux balles de tomber dans la glissière 803 d'où elles sont envoyées dans des postes d'emballage, d'impression ou d'essai, à volonté.
La feuille découpée, portée par la septième paire de pinces 16, est amenée au poste de décharge. Les pinces sont ouvertes et la feuille tombe sur le transporteur 801 qui la conduit à un dispositif de broyage en vue d'une nouvelle utilisation.
Manufacturing process of a hollow object and apparatus for its implementation
The present invention relates to a method of manufacturing a hollow plastic object and an apparatus for carrying out this method.
The method forming the subject of the invention is characterized in that two halves of the object are formed in a sheet of plastic material, the sheet is divided into two parts each containing one half of the object, and the two parts adjacent to each other so that they are in the relative positions they occupy in the finished object, the two parts are joined together to form the object, and the object is separated from leaf.
The apparatus object of the invention, for the implementation of this method, is characterized in that it comprises a transfer device arranged to move the plastic sheet intermittently in successive stations comprising a device for forming two halves. of the object in the sheet, a device for dividing the sheet into two parts, a device for placing the two parts adjacent to each other so that the halves of the object are in the relative positions they occupy in the finished object, a device for joining the two parts together to form the object, and a cutting device for separating the object from the sheet.
In a particular embodiment, the apparatus may also comprise members for deburring the object in order to separate the burrs therefrom.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the apparatus which is the subject of the invention:
figs. 1A, 1B and 1C, taken together, is a plan view of this embodiment,
fig. 2 is a view on a larger scale taken according to
A-A of fig. 1,
fig. 3 is a view on a larger scale taken according to
B-B of fig. 1,
figs. 4A and 4B, taken together, are a section on a larger scale along C-C of fig. 1,
fig. 5 is a section on a larger scale according to
D-D of fig. 1,
fig. 6 is a partially sectional view taken along arrow E in FIG. 5,
fig. 7 is a section on a larger scale taken along the arrow F of FIG. 1,
fig. 8 is a partially sectional view taken along the arrow G of FIG. 7,
figs. 9A and 9B, taken together, are a section on a larger scale along H-H of FIG. 1,
fig.
10 is a view taken along the arrow K of FIG. 9,
figs. 11A, il B and il C, taken together, are a section on a larger scale along L-L of fig. 1, and
figs. 12A and 12B taken together are a view taken along the arrow M of FIG. he b.
A machine for making table tennis balls is mounted on a rigid frame 1 with a T-shaped cross section. Eight stations are arranged on the front face 2 of the leg 3 of the frame at an equal distance from each other. In each station there is an apparatus arranged to perform one or more operations required during the manufacture of a table tennis ball from a sheet of thermoplastic material. The stations are: a feeding station 100, a heating station 200, a training station 300, a cutting and doubling station 400, a welding station 500, an unoccupied station 600, a cutting station and trimming 700 and a discharge station 800. A transfer device is used to move a plastic sheet from one station to the next.
A camshaft 5 is rotatably mounted on the base 4 of the frame at the rear of the central leg 3, this shaft extending over the entire length of the frame. Cams are mounted on this shaft and connected by follower rollers to the various devices and transfer devices to control the succession of machine operations during manufacture. The camshaft is connected to a reduction box 6 which is driven by an electric motor 7 at constant speed, so that the camshaft 5 rotates at a constant angular speed.
We first consider transfer devices.
Two bars 10 of rectangular cross section, capable of reciprocating movement and carrying grippers, extend longitudinally to the frame 1 practically over the entire length of the latter. These bars are parallel and mounted in bearings constituting parts of consoles extending horizontally from the vertical leg of the frame so that the bars can move in a longitudinal reciprocating movement in a horizontal plane. The left ends of the bars (fig. 1) are each fixed to one end of a lever arm 11. The other end of each lever arm 11 is keyed on a shaft 12 which can oscillate under the action of wheels. toothed 13 rotated by a wedge 13a mounted on a shaft 13b and actuated by a lever device connected to a roller 14 which follows the profile of a cam 14a actuating the bars carrying the grippers.
The rotation of this cam produces the periodic oscillation of the shaft 12 by a determined angle, which forces the bars 10 to perform a reciprocating movement. The angle is such that the bars move a distance equal to the center-to-center distance of the posts.
Seven U-pieces 15 carrying clamps are attached at equal distances along each bar 10. The pieces 15 are spaced along the shaft at distances equal to the center-to-center distance of the posts. Each part 15 on a bar 10 is opposite a part 15 placed in the same way on the other bar 10. Each part carries a clamp 16 comprising two clamping parts 17 (Fig. 2) mounted horizontally and rotatably one on top of the other above each other in the legs of the U-piece 15.
Two meshing pinions 18, each fixed to a clamping piece, ensure equal angular movement of the two pieces.
An extension 19 of each lower clamping piece 17 can engage in an arm 20 fixed to a clamp opening shaft 21 rotatably mounted and extending longitudinally to the frame below the bars 10.
Each shaft 21 is connected by levers 22 to a follower roller 23 which rests on a clamp opening cam 24 mounted on the camshaft 5.
In general, during the rotation of the cam 14a for actuating the bars and the cam 24 for opening the grippers, each gripper 16 clamps onto a sheet disposed in the station, moves to the right, looking at FIG. 1 to transfer the sheet to the next station, opens to release the sheet, and returns from the first station. However, in certain stations, the clamps perform additional functions which will be described.
The feed station 100 comprises a U-shaped console 101 (FIG. 2) fixed by a leg 102 to the vertical leg 3 of the frame and extends cantilevered from the frame.
Openings are formed in each U-shaped leg to allow passage of bars 10 and shafts 21, and bearings 103 are mounted on the bracket to support the bars and shafts.
A feed hopper 104 is mounted on the upper ends of the legs of the console. The tré
crumb comprises a rectangular bottom frame 105 which is
attached to the upper parts of the console legs in
U and extends cantilevered parallel to the main frame
cipal. An L-column 106 is attached at each corner
internal frame. The four columns 106 extend towards
the top and surfaces 107 facing inward
(fig. 1) delimit the hopper. The sheets of material desti
to be used in the machine are of one size
sion as when placed horizontally
in the hopper they are almost in contact with the on
faces 107 turned towards the inside of the columns 106.
Of
108 dividers for sheets are attached to the surface
lower part of the frame and extend towards the interior of the colon
nes to support on their upper surfaces 109 a
stack of sheets in the hopper. Each separator com
takes two teeth 110 below the surface 109 por
both the leaves that face inward from the hopper.
A frame 111 carrying suction pads is
slidably mounted on the console 101 below the
hopper 104 and arranged to slide towards the hopper or in
reverse direction when a rod 112 connected to the base of the
carrier frame follows by means of a lever 113a
a cam 113 actuating the frame and mounted on the shaft 5.
Two suction cups 114 are mounted on the upper side.
the frame, the suction cup engagement surfaces
facing the lowest sheet in the hopper.
A vacuum source is connected by passages 115
to engagement surfaces.
In operation, when the hopper 104 carries a
stack of leaves, frame 111 is moved up juice
that the engagement surfaces of the suction cups 114
come into contact with the undersurface of the sheet
at the bottom of the stack. Vacuum is applied to the suction cups and
the frame is lowered away from the hopper. The leaf is
then bent and pulled over the sheet dividers 108.
If the leaf placed immediately above the leaf
lower sticks to it, the teeth 110 of the separators
108 break this adhesion, so that a leaf at the
times only is removed from the hopper.
Frame 111 is lowered until the sheet is
aligned with the line of movement of the clamps 16 and it is
then stopped by a flat cam 113 while the
first pair of pliers is brought from the
heating and closed at the edges of the sheet, as
shown in phantom in fig. 2. The vacuum source
is cut to release the sheet from the suction cups. The framework
111 is then lowered further away from the sheet
and the bars 10 carrying the grippers are actuated to
transfer the sheet to the heating station which makes
after.
The heating station 200 includes slides
201 and lower 202 (fig. 3) which are attached to
the central leg 3 of the main frame, above and
respectively below bars 10. Carriages are
movable in the guides 201 and 202 and are fixed respec
tively to a top console 203 and a console
lower 204 in gooseneck of 90O. At the end of
each console remote from the slides is mounted
heating box. The lower heater box 205
is mounted rigidly to the lower console
204, while four compression springs 206 are disposed between the upper heater box 207 and the
top console 203, the heater box being able to
be moved towards the end of the console against the
spring pressure.
Each heater box has an open end 208, these two ends facing each other across the path of the sheets of material. The ends of the boxes opposite to the open ends and adjacent to the ends of the consoles are formed by electric heating elements 209 in the form of metal radiators extending over the entire surface of this end of the box.
The upper console 203 and the lower console 204 are respectively connected to connecting rods 210 and 211 and to a lever mechanism 212 by follower rollers 213 and 214 and corresponding cams 215 and 216 for actuating the consoles mounted on the camshaft 5.
In operation, the radiators 209 are switched on and the first pair of grippers 16 feed a sheet of material from the supply station 100 to the heating station 200 and stop when the sheet is located between the heating boxes 205 and 207 spaced apart from each other (fig. 3). The rotation of the camshaft 5 continues and the cams 215 and 216 slide the consoles in the guides 201 and 202 towards each other to clamp the sheet together, the compression springs 206 ensuring regular tightening. around the periphery of the leaf. The sheet is heated when the first pair of grippers is opened and returns to the feed station and the second pair of grippers comes from forming station 300 and closes on the sheet.
When the sheet has been heated to the required temperature, the heating boxes are moved away from each other. The second pair of grippers then transfers the heated sheet to the forming station.
An apparatus for heating sheets of thermoplastic material is disclosed in British Patent No. 972823.
An upper console 301 (FIG. 4) in a gooseneck at 90 is mounted to slide on the central leg 3 of the main frame, as well as a lower console 302 in a gooseneck of 900 also. Slides 303 and 304 include roller bearings 305 which substantially prevent unwanted relative movement between brackets 301 and 302 and the frame. The upper and lower consoles can be brought closer and further from each other by means of rollers 306 and 307 which follow cams 308 and 309.
The upwardly facing end 310 away from the lower console frame 302 carries a male mold assembly 311. The mold assembly includes a support plate 312 attached to the end of the console and a support piece. molds 313 attached to the tray. The tray has electric heating elements, not shown, to heat the tray and the part carrying the molds.
Part 313 consists of a metal block having sixteen precision machined holes 314 opening into the top surface of the part. A male mold 315 is disposed and fixed in each of the holes. Each mold has a locating part which extends into the hole and a molding part with a surface 316 which is in the form of a small spherical cap. The molding part has a height equal to about a quarter of the diameter of the sphere. Passages 317 for connection to a vacuum source or to the atmosphere extend from the molding surface of the assembly.
An open-ended lower clamp box 318 surrounds the male mold assembly and is attached to a hollow rectangular base plate 319 surrounding the lower end of the console below the mold assembly. Two opposite sides of the base plate are mounted on plungers 320 movable in bearings 321 mounted on console 302 and connected by a pin 324 to a roller 322 which follows a cam 323 for controlling the box, as described below for an upper clamping box.
The top bracket 301 carries a female mold assembly 325 on the downward facing surface of the end 326 of the bracket remote from the frame. The assembly includes a mounting plate 327 attached to the top console and a mold carrier 328 attached to the mounting plate. The latter has passages 329 for a cooling fluid.
The female mold assembly has sixteen precision machined holes 330 which extend upward from the downward facing surface of part 328, for receiving sixteen female molds 311 having shaped mold surfaces 332. hemisphere.
The female molds 331 and the male molds 315 carried on the lower console are aligned directly. Passages 333 connectable to a source of vacuum, to the atmosphere, or to a source of pressurized gas, extend from the molding surface of the female molds.
An open-ended upper clamp box 334 surrounds workpiece 328 and is resiliently mounted on an upper base plate 335 surrounding end 326 of upper bracket 301. Box 334 is resiliently biased away from base plate 335 by springs 336. The base plate is mounted on the upper console by plungers 337 moving in bearings 338 and connected by pins 339 and levers 340 to a roller 341 and to a control cam 342, in the same way as the lower base plate on the lower console.
In operation at the training station. a heated and softened sheet of material is fed by the second pair of grippers to the forming station. The cam rollers 322 and 341 are actuated to move the clamp boxes 318 and 334 towards each other and relative to the respective brackets 302 and 301, in clamping engagement with the periphery of the sheet, the load of the springs. the upper box 334 ensuring uniform clamping of the sheet. The grippers then release the sheet and return to the heating station.
The roller 307 relative to the lower bracket is then actuated to move the male mold assembly 311 towards the sheet until the upper surface of the part 313 is level with the upper clamping surface of the sheet of the can lower 318. Passages 317 extending through the male molds 315 are connected to the vacuum source to pull the sheet over the molds and form sixteen domes in the sheet. As the male mussels are heated, the leaf does not cool appreciably.
Then, the roller 306 of the upper bracket is operated to lower the support piece 328 with which it engages and clamps the sheet, so that the domes extend into the cavities of the female molds 331. The vacuum source is cut off from the sheets. male molds and applied through the passages 333 in the female molds to pull the sheet upward into contact with the molding surfaces 332 of the female molds 331 to form sixteen hemispheres in the sheet. Since the assembly 325 is cooled by a fluid passing through the passage 329, the sheet hardens on contact with the molds.
The vacuum source is cut off from the female molds, and pressurized air is supplied through passages 333 to break the adhesion between the sheet and the molding surfaces. The third pair of clamps 16 is clamped on the back half of the sheet only for a reason which will be explained later, and after the upper and lower clamp boxes and brackets have been moved away from each other, the third pair of grippers transfers the sheet to the next station.
At the cutting and lining station 400, the sheet is cut into two parts, transversely to its path, each part has eight hemispheres, the front part being turned over by 1800 rotation of the fourth pair of grippers and the rear part of the sheet being pushed on the front part to form a sheet of double thickness carrying eight spheres.
A gooseneck console 401 at 900 (fig. 5 and 6) is slidably mounted in a dovetail slide 402 on the central leg 3 of the frame 1, above the path of the sheet. The console is connected in the usual way, by a connection mechanism 403 with levers, to a roller 403a of a control cam 403b.
A mounting plate 405 is attached to the end 404 of the console remote from the slide, which plate can be thought of as having two sections: a rear section 405a and a front section 405b, the rear section being that under which the rear half of the sheet comes to rest and the section before that under which the front half of the sheet comes to rest.
Spring loaded clamp plungers 406 are mounted in the rear half 405a of plate 405, their ends being formed by cup-shaped clamp pads 407. Plungers 406 are disposed in mounting plate 405 so as to be approximately above the hemispheres at opposite angles of the back half of the sheet. The clamping pads are biased away from the plate by springs 408.
Separators for dividing the sheet into two parts include a knife blade 409 extending transversely to the sheet and attached to the mounting plate between the front and rear sections of the latter, above a given partition line. in the sheet placed in this station.
Means for moving the rear part of the sheet over the front part constitute a part of the upper console 401, the mounting plate 405 has a dovetail groove 410 extending lengthwise in the plate. A carriage 411 is disposed in this groove and fixed to an ankle 412 which moves in a slot 413 formed in the end 404 of the console. A collar 414 attached to the end of the peg remote from the carriage can slide on the end of a lever 415 pivoting on the console and being able to turn around a pivot 416 under the action of a lever mechanism 415a. The latter acts on the end 417 of the lever remote from the collar which is controlled by a roller 415b actuated by a cam 415c on the camshaft 5.
A pusher 418 is attached to the rear end of the carriage and arranged to engage the last row of hemispheres in the sheet.
A bar 419 is also fixed to the carriage and extends transversely to the plate. The ends 420 of the bar form cams to actuate grippers during the movement of the carriage 411.
A generally rectangular lower console 421 is attached to the central leg of the main frame and extends cantilevered below the upper console 401.
A support tray 422 is mounted on the upper surface of the lower console and for supporting the rear portion of the sheet. This plate is mounted on four plungers 423 with compression springs mounted between the plate and the console to bias the plate away from the console to the extent permitted by the divers. Springs 424 are stronger than springs 408 of clamp plungers 406.
A support tray 425 for the front part of the sheet is mounted on a bracket 426 capable of sliding vertically in a dovetail slide 427 attached to the front facing side of the lower bracket 421. The support tray has eight holes 428 for receiving hemispheres. The rear edge of the platen carries a strip 429 of hardened metal attached to the platen to form a die for the knife blade 409, and the front edge of the platen carries a stopper 430. A control cam 450, a cam follower roller 451 and a lever device 452 connected to the actuating rod 431 is used to move the support bracket 426 in the slide 427.
The fourth pair of pliers is of a different construction from that of the pliers described above.
Each clamp comprises two pieces 436 (Fig. 7) for clamping the sheet rotatably mounted on a U-shaped support piece 440, as previously described. Meshing gears 438 are mounted on the clamping pieces. In addition, an extension 439 is integral with each clamping piece 436 and engaged with a clamp opening mechanism which comprises either a shaft 21 or cams 420 mounted on the slide 411 in the dovetail of the upper console 401. from the cutting and dubbing station.
The support piece is mounted on the end of a shaft 440 which extends through a circular opening in the bar 10 carrying the clamps and is rotatable in this opening. The other end of the shaft has a tongue 441 of rectangular cross section.
Two holes 442 (FIG. 8) are drilled in the bar 10 at the opposite ends of the extension of a diameter of the opening, ie 1800 from each other with respect to the center of the opening. A spring loaded ball 433 is mounted in the carrier piece and can engage either of the holes 442 to determine the position of the bar 10 in either of two offset positions. 1800.
Two devices for rotating the grippers are mounted on the central leg 3 of the main frame and one device on the free end of the lower cantilever console 421. Each device comprises a driven shaft 444 rotatably mounted and extending transversely with respect to the bar 10. One end 445 of the shaft 444 has a slot which can engage with the tongue 441 of the shaft 440 carrying the part 10. The other end of shaft 444 carries a chain wheel 446.
A drive shaft 447 is mounted below the driven shaft 444, the shaft 447 carrying a second chain wheel 448. A chain 449 engages the two chain wheels. The drive shaft 447 oscillates at 900, intermittently, under the action of an articulated device actuated by a cam 453 and a follower roller 454 (fig. 1), to rotate the driven shaft of 1800.
In operation, the third pair of grippers 16 feeds a sheet of material with sixteen hemispheres formed in that sheet from the forming station. The clamps grip the back half of the sheet only.
These grippers stop when the front and rear halves of the sheet rest on the respective support plates 425 and 422 and when the leading edge is adjacent to the stopper 430 carried by the support plate 425. The third pair of grippers then returns. at the forming station and the fourth pair of pliers enters the cutting and lining station. The clamp pieces 436 of this fourth pair close on the front half of the sheet and in this position the tongue 441 on the shaft 440 is engaged in the slot of the end 445 of the driven shaft 444.
The top bracket 401 is lowered so that the cup-shaped clamp pads 407 engage the hemispheres at opposite angles of the back half of the sheet, to clamp that back half onto its backing plate 422. The upward movement The more pronounced bottom of the console brings the knife blade 409 into contact with the sheet and separating the sheet into two halves each containing eight hemispheres, the springs 424 under the plate supporting the rear half of the sheet allowing the plate and this rear half to lower under the cutting pressure of the blade.
When the sheet has been separated, the upper console 401 is withdrawn, taking the blade 409 and the clamping pads 407. The cam 450 on the shaft 5 then operates the lever device 452 to lower the console 426 supporting the front half of the sheet. the sheet and tray 425 away from the front half of the sheet.
The parts ensuring the rotation of the grippers are actuated to rotate the grippers from 1800, the balls 443 loaded by the springs are lodged in the holes 442 of the support bars 10 to ensure that the angle of rotation is exactly 1800. The hemispheres in the front half of the sheet now has their open side facing up.
The front half of the sheet support tray 425 is raised until its top surface is slightly below the top surface of the tray 422 supporting the rear half. The carriage 411 mounted on the upper console is then actuated by the lever 415, the collar 414, the pin 412 from the lever device 415a and the cam 415c, first of all to bring the cams 420 for opening the clamps in engagement with the upwardly directed extensions 439 of the grippers to open the grippers and allow the front half of the sheet to fall onto its support tray 425, the hemispheres each being housed in a hole 428 in the tray support;
then so that the pusher 418 engages the last line of hemispheres on the rear half of the sheet and pushes the latter away from the support plate 422 and against the stop 430 mounted on the support plate 425 of the front half, to so that it rests on the front half of the leaf, the hemispheres of each half being substantially aligned to form eight spheres, as shown in phantom in fig. 5.
When removing the carriage 411, the fourth pair of pliers again closes on the double thick sheet
Next, the tray 426 which supports the front half is lowered and the sheet is transferred to the next station.
The welding station 500 includes an apparatus for forming hollow plastic objects by high frequency welding.
This apparatus comprises an upper console 501 (fig. 9) and a lower console 502 both of 900 gooseneck mounted on the central leg 3 of the main frame in roller bearings 504, in the same way as the consoles 301 and 302 of training station 300.
An upper electrode assembly 506 is attached to the lower end 505 of the upper console, that is to say the end remote from the frame, this assembly comprising a temperature control plate 507 attached to the console, a temperature control plate spacer 508 attached to the control plate, and a plate 509 carrying the electrodes attached to the spacer plate. The plate 507 has a hole 510 for the passage of a heating or cooling fluid in order to maintain substantially constant the temperature of the plate supporting the electrodes.
A movement of the push rod causes the lower console to move up or down with respect to its slides on the frame.
A fourth bracket 533 is fixed to the frame above the slide for the upper console 501. A spring device 535 extends from the end 534 of the console remote from the frame, this device constituting a means for bringing the electrodes into position. contact with each other during welding. Device 535 includes upper 536 and lower 537 parallel pieces. Upper piece 536 carries an adjusting screw 538 which passes through a tapped hole in the piece.
A spring loaded seat 539 is rotatably mounted on the lower end of the screw 538. A second spring seat 540 is attached to a plunger 541 which extends from the second seat through the lower part 537.
A compression spring 542 is mounted between the two seats. Rotation of screw 538 changes the preset load of spring 542.
The upper end 543 of a connecting rod 544 of a second articulated mechanism is pivotally mounted on the plunger 541 and the lower end 545 of a second connecting rod 546 is pivotably mounted on the upper bracket 501. The other ends of the Connecting rods 544 and 546 are pivotally connected to one end of a push rod 547.
Movement of rod 547 causes the upper console to move up or down, but if the console is prevented from moving downward, the push rod may still move by compressing spring 542. If, when the push rod is fixed and the spring compressed, the upper console 501 becomes free to move, the spring pushes this console down.
The push rods 547 and 532 (fig. 9), actuating the upper and lower consoles, are connected to rollers which follow the cams 550 and 551 actuating the upper and lower consoles and mounted on the camshaft 5. The profiles of these cams are such that during the rotation of the cams, the consoles are brought closer to each other until the electrodes 511 and 520 are in contact with the sheet, and then slightly away from each other , and finally brought together again to clamp the sheet and to compress the spring 542.
The operation performed at the welding station serves to join the two halves of the sheet to form eight spheres in a sheet of double thickness. The fourth pair of clamps 16 brings the double sheet from the cutting and lining station to the welding station. Cams 550 and 551 rotate to actuate the articulated mechanism to move consoles 501 and 502 toward each other. This movement continues until the electrodes 511 and 520 are just in contact with the sheet. The passages 515 leading to the hemispherical surfaces 512 and 519 of the electrodes are then connected to the vacuum source and the clamps are opened to allow the upper and lower halves of the sheet to be drawn into intimate contact with the upper and lower electrodes.
The further rotation of the cams and the resulting operation of the articulated mechanism cause the consoles to move apart from each other to separate the top and bottom halves of the sheet and ensure that the hemispheres in each half sit accurately and safe on the electrodes. As the consoles are mounted in the slides 504, the two halves of each sphere are aligned.
As the rotation of the cams 550 and 551 continues, the brackets are moved relative to each other to bring the electrodes and sheet into tight engagement and to compress the spring 542. At the same time, the two parts 524 and 526 of the electrical connector mounted on the upper 506 and lower 516 electrode assemblies come into contact to close the high frequency circuit. A switch actuated by a cam on the shaft 5 then engages the high frequency current.
The welding is carried out around the periphery of the spheres at the junction of the two sheets.
When soldering occurs, the material softens and flows, and the upper bracket 501 is pushed towards the lower bracket 502 by the spring 542. When a sufficient amount of material has flowed, the contactor 528 on the upper electrode assembly operates a high frequency current cutoff switch 527 located on the lower electrode assembly.
During welding, electrodes 511 and 520 are maintained at a substantially constant temperature somewhat above room temperature by passing the heating or cooling fluid, as the case may be, through the plate 507.
The fifth pair of clamps tighten around the edges of the sheet, and when the weld is complete, the vacuum source is cut off, the brackets are moved away from each other to release the sheet, and the sheet is transferred by clamps to the next station.
The next station is the unoccupied station 600, which plays no role in the example described but is placed in the machine for the sole purpose of ensuring that the distances between the stations are equal. As the dimensions of the apparatus required at the welding station and the cutting and deburring station are large, it is necessary to include the unoccupied station, where there is a support plate 601 for the sheet which can be mounted or lowered by the end of a lever 602 actuated by a roller 603 and a cam 604. In operation, when a sheet is brought to the station, the plate 601 is raised and the sheet is deposited on this plate by the fifth pair of grippers and removed from the tray by the sixth pair of grippers for transfer to the next station.
This next station is the cutting and deburring station 700. When the sheet arrives there it has a double thickness and comprises eight spheres formed previously. It is necessary to separate the spheres from the sheet and to remove the barbs from the weld line of each sphere.
A 900 gooseneck console 701 (Fig. 11A) is mounted in a dovetail slide 702 attached to the central leg 3 of the main frame, above the path of the sheet. A cantilever console 704 is also attached to leg 3 above the slide.
The two connecting rods 705 and 706 of an articulated mechanism are pivotally mounted at one end on the console 701 and the console 704. The other ends are pinned together and with the end of a push rod 707 connected by a follower roller 755 to a cam 756 actuating console 701. Movement of rod 707 causes console 701 to slide vertically in slide 702.
A bale clamping assembly 709 is mounted on the lower end 708 of the upper console 701, that is, the end remote from the slide 702. The assembly comprises a plate 710 fixed to the console and having eight circular blind holes 711 of which the open ends face down. The holes 711 have a diameter slightly greater than that of the balls.
A spring loaded clamp plunger 712 passes through the closed end of each blind hole. The ends of the plungers disposed in the holes have bullet contact pads 713 attached to the plungers and having a ball engaging surface 714 in the form of spherical caps.
An open box-shaped frame 715 (Fig. 11B) is attached at one side to the central leg 3 of the main frame below the line of motion of the sheet.
A cutting deck 716 is attached to the top surface of the frame 715. This deck has eight holes 717 extending therethrough and around each hole is mounted a knife 718 having a circular cutting edge protruding from the top surface of the deck. The diameter of the cutting edge is slightly larger than that of a bullet and the diameter of the hole below the cutting edge is in turn larger than that of the cutting edge so as to allow a bullet to pass through the hole after having been separated from the sheet. Four receiving plungers 719 are mounted at the corners of tray 716 and extend upward from this tray. The plungers 719 are loaded by light springs which urge them upward.
Two parallel rear mounting shafts 720 (fig. I lB and 12) are suspended in a horizontal plane above the upper part 721 of the frame 715. The shafts extend from a point in front of the cutting deck 716 to discharge station. Screws 722 for each shaft extend through the top piece 721 and into each shaft to secure the latter rigidly relative to the frame. An adjustable stop 723 provided with a locating and centering shoulder is fixed under the rear end of the upper part of the frame.
A rear chuck 724 (Fig. 12) is slidably mounted on the shafts 720 and can be moved by a lever mechanism 757 actuated by a cam 758 and actuating a push rod 725, from a position below the plate 716 and in contact with the adjustable stop 723 to a position at the discharge station.
Mandrel 724 includes a metal block 724a having two longitudinal holes adjacent to its upper surface and in which shafts 720 are housed.
Grooves 726 are formed in the block between the holes and this upper surface to allow the screws 722 to enter the shafts and the mandrel 724 to slide along the latter.
Eight metal suction pads 727 are rotatably mounted in the lower surface of the block to contact the upper spherical surfaces of the balls. Each pad has a sphere-shaped recess in its lower surface and a passage 728 is provided to connect this recess to a source of vacuum.
Two vertical columns 715a (fig. 11 B) extend between the upper and lower parts of the frame 715.
A doll 730 is mounted between the columns and can slide vertically on them. Eight pins 731 extend from the top surface of the headstock. Each spindle comprises a ball support pad 732 comprising a recess 733 in the form of a sphere cap at its upper end, of shape complementary to that of the lower part of a ball that it is intended to receive.
The pads 732 have a cross section shaped such that they can pass through the holes 717 of the plate 716.
A passage 734 extends from the engagement surface of each pad 732 for connection to the vacuum source.
The spindles are rotated in the same direction by gear trains disposed in the headstock and which are driven by a single drive shaft 737 rotatably mounted in the headstock and extending below it. The drive shaft has a keyway 736 along its entire length.
The headstock 730 is connected by connecting rods 760 to a lever and push rod device 761 and to a cam 762 mounted on the camshaft, the rotation of the cam causing the headstock to move on the columns, in the manner required.
A control box 737 is fixedly mounted on the columns at the bottom of the frame 715. A hollow shaft 738 can rotate in the box and carries a pulley 739 at its lower end which is driven by a belt 740 from an electric motor 740a mounted on the frame.
A key 741 is attached to the inner surface of the hollow shaft 738 and the drive shaft 735 extends through the hollow shaft 738, with the key 741 on the hollow shaft fitting into the groove 736 of the hollow shaft. drive shaft.
Thus the hollow shaft and the drive shaft can move axially with respect to one another while remaining engaged with one another in rotation.
Eight cutting tools 742, of which only two are visible in the drawing, each have a single cutting point and are intended to deburr the bales mounted on the pins. Four tools are mounted in each of the two tool holders 743 arranged on either side of the control box. Each tool holder 743 is attached to a horizontal carriage 744 which slides in a dovetail groove 745 cut into the top surface of a vertical carriage 746. Each vertical carriage 746 is slidably mounted in a dovetail slide 747. 'dovetail fixed to the side pieces 748 of the frame. An extension 749 of each horizontal carriage 744 carries at its end a follower roller 750.
Extension springs 751 are mounted between each vertical carriage and the corresponding horizontal carriage and urge the tools 742 inwardly towards the pins 731 and the roller 750 of each tool holder against an associated profile 752 formed on a plate 753 fixed. to the side part 748 of the frame.
The vertical carriage is connected by connecting rods 754 to a lever device 763 and to a tool control cam 764 mounted on the camshaft 5, this cam producing the vertical movement of the vertical carriages 746, the horizontal carriages 744 and cutting tools 742.
This vertical movement causes the roller 750 to follow the profile 752 on the table 753 to give horizontal movement to the cutting tools.
The profile 752 is such that in the lower vertical position of the vertical carriage 746, the tools 742 are moved away from the headstock 730, while in the upper vertical position of the vertical carriage the tools 742 follow an arc of a diameter equal to that of the balls, the cutting point of each tool being in contact with a ball mounted between the mandrel and the headstock.
The sequence of operations carried out at the cutting and deburring station 700 is as follows:
The sixth pair of grippers 16 brings up the sheet, with the eight spheres formed in this sheet and shown in phantom in FIGS. 11A, 11B and 12, of the unoccupied station 600 to deposit it on the receiving plungers 719. The mandrel 724 is disposed in the discharging station 800, that is to say to the right of FIG. 12, the cutting tools 742 are in their far horizontal and vertical positions, and the pins 731 are in their upper vertical position, so that the center of the sphere defining recess 733 of a pad 732 is above the center of the sphere whose circular cutting edge of the corresponding knife 718 constitutes a large circle.
Rotation of the cam 756 controlling the upper console operates the connecting rods 705 and 706 of the articulated mechanism to lower the upper console 701 to engage the pads 713 with the upper surfaces of the spheres. As the downward movements of the console 701 continue, the receiving plungers 719 are pressed down and the sheet is lowered towards the knives 718 until the pads 732 on the pins 731 engage the lower surfaces of the spheres. Passages 734 in the pins are connected to a vacuum source to firmly seat the spheres on the pins.
With the downward movement of console 701 still continuing, the springs of the plungers 712 are compressed and the upper part of the spheres enter the blind holes 711 of the mounting plate 710 with the surface of the plate contacting the sheet. During the final part of the downward movement of the upper console 701, the headstock 730 is lowered at the same speed, so that the entire sheet approaches the knives 718 and the edges of the holes 711 act as dies for them. knives 718 when the balls are moved through the holes 717 and separated from the sheet.
During and after separation of the bales from the sheet, the headstock 730 continues its downward movement, the clamp plungers 712 ensuring that the bales pass through the narrow upper end of the holes 717 and remain attached to the support pads 732 of so that the equatorial regions of the spheres are perpendicular to the axes of rotation of the pins.
After operation of the deburring station, the upper console 701 is raised to allow the receiving plungers 719 to lift the cut sheet to the center line of the machine where it can be gripped by the seventh pair of grippers for transfer. at the discharge station.
Headstock 730 is lowered, shaft 735 sliding into hollow shaft 738, until the balls are below the level of the undersurface of mandrel 724. The lever and cam mechanism is operated to slide the mandrel. along the shafts 720 until it comes into contact with the locating and centering shoulder of the adjustable stop 723. The tailstock 730 is then lifted until the upper surfaces of the balls engage the recesses in sphere caps of the suction pads 727. The passages 728 opening into these recesses are connected to a vacuum source.
The balls are precisely centered between the mandrel 724 and the tailstock 730. In addition, the weld lines are disposed substantially in a horizontal plane.
The electric motor 740a is started to rotate the pins 731 and the balls, by means of the belt 740, the hollow shaft 738, the drive shaft 735 and the gear trains in the headstock 730 .
The rotation of the cam 764 controlling the cutting tools now allows each vertical carriage 746 to move vertically upwards and the rollers 751 to follow the profiles 752 so that the cutting points of the tools 742 come into contact with the bales and traverse a circular arc, the diameter of which is equal to the diameter present by the balls, around the weld line of each ball to deburr any excess material. This position is shown in fig. 12.
When the trimming is complete, the cutting tools 742 are removed, the vacuum source is disconnected from the passages 734 in the pins, and the tailstock 730 is lowered.
The mandrel 724 carrying the finished bales is then moved along the shafts 720 towards the discharge station.
At the discharge station 800, a waste conveyor 801 extending longitudinally of the machine is mounted on the central leg 3 of the frame, it is driven by a belt 804 from a pulley 805 on the camshaft 5 and by a gearbox 806 and a shaft 807. The conveyor 801 includes three parallel carrier belts 802 whose upper strands are disposed in a plane below the path of the sheet.
Shafts 720 carrying the mandrel extend to the discharge station from the deburring station. Below the end of the shafts is mounted a slide 803 attached to the central leg of the frame and extending downwardly from the frame.
When the bales have been trimmed, the mandrel 724 is moved along the shafts 720 to the discharge station and the vacuum source is disconnected from the passages 728 in the mandrel, allowing the bales to fall into the slide 803 from where they are sent. in packaging, printing or testing stations, at will.
The cut sheet, carried by the seventh pair of grippers 16, is fed to the discharge station. The grippers are opened and the sheet falls onto conveyor 801 which leads it to a shredder for further use.