Brevet FR2514748A1 — publié le 19830422

Machine automatique pour la fabrication d'objets allongés, notamment d'ampoules pharmaceutiques, a partir de cannes de verre. La présente invention concerne une machine automatique pour la fabrication d'objets allongés, notamment d'ampoules pharmaceutiques, à partir de cannes de verre, ces cannes se déplaçant parallèlement à elles- mêmes selon un parcours déterminé, une zone de chauffage étant prévue le long d'au moins une partie dudit parcours, zone dans laquelle passe successivement une portion déterminée de chacune descannes, maintenue dans la position axiale voulue par deux mandrins de serrage adaptés notamment, lorsqu'ils passent en un en- droit déterminé dudit parcours, à s' écarter l'unde l'autre pour provoquer l'étirage de ladite portion de canne et, lorsqu'ils arrivent en fin de parcours, à être desserrés pour permettre une avance de la canne concernée sur une longueur correspondant à la longueur désirée des ampoules, et dans laquelle machine, en outre, chaque paire de mandrins associés peut être alimentée en cannes successives à partir d'un faisceau de cannes. Dans les machines connues à l'heure actuelle, la zone de chauffage précitée est obtenue à l'aide de chalumeaux à gaz dont la flamme lèche les cannes au niveau de la portion à étirer Pour que la chaleur se répartisse uniformément sur toute la périphérie des cannes, celles-ci sont entrai- nées en rotation par l'intermédiaire de leurs mandrins. Ce système de chauffage présente un certain nombre d'inconvénients. Le plus important réside dans un mauvais rendement thermique, ce rendement, défini comme le rapport de la cha- leur qu'il est nécessaire d'apporter au verre pour effec- tuer l'étirage d'une canne à la température et selon l'am- plitude voulues, à la chaleur effectivement dépensée, étant. a'environ 4 à 5 % seulement, ce qui est la cause d'une im- portante dépense énergétique, avec une surchauffe importante et inutile de l'atelier. D'autre part, les brûleurs sont d'un réglage délicat, ce qui nécessite une main d'oeuvre particulièrement quali- fiée, difficile à former, et entraine de nombreuses inter- ventions sur les machines, ce qui en diminue la producti- vité. En outre, ces machines ont un niveau sonore important, du fait du bruit engendré par les flammes des nombreux cha- lumeaux, et de la commande mécanique de ceux-ci, laquelle met en oeuvre de nombreux organes mobiles et bruyants, tels que galets, rampes ou cannes de commande, etc Cette der- nière caractéristique, ajoutée à la chaleur, rend les con- ditions de travail des opérateursparticulièrement pénibles. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients et, à cet effet, une machine du type décrit au début est, conformément à l'invention, caractérisée en ce que ladite zone de chauffage est constituée par un four- tunnel thermiquement isolé et chauffé électriquement. Grâce à cette disposition générale de l'invention, on diminue de façon très importante les pertes thermiques, et des essais ont démontré que l'on pouvait alors obtenir un rendement thermique d'environ 20 % au moins Cela permet de réaliser des économies considérables sur le poste dépenses d'énergie. Corrélativement, les conditions de travail sont rendues plus agréables, car il n'y a plus de surchauffe de l'ate- lier. Par ailleurs, la souplesse de réglage est bien plus grande que celle que permettent d'obtenir des brûleurs à gaz, et les contraintes d'entretien sont considérablement réduites En effet, entre autres, disparaît la servitude d'avoir à régler les proportions de gaz combustible etcom- burant alimentant les brûleurs. De plus, le mode de chauffage électrique permet de mettre en oeuvre une conduite entièrement automatique des machines: on peut commodément asservir la puissance de chauffe à la vitesse de rotation de la machine, étant en- tendu que, dans le cas général, le parcours des cannes men- tionné plus haut est un parcours circulaire, la partie es- sentielle des machines étant constituée par un manège d'axe vertical entraîné en rotation à vitesse déterminée; on pourra de plus régler facilement la puissance de chauffe par rapport aux paramètres sensibles du verre, notamment pour réguler le diamètre de la pointe des ampoules ou la température du verre en sortie de four; on pourra encore obtenir, de façon plus certaine qu'avec un chauffage augaz, une grande constance de qualité des produits et uneproduc- tivité accrue des machines. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes d'exécution d'une machine de fabrication d'ampoules pharmaceutiques présentant les caractéristiques générales qui viennent d'être énoncées, et ceci avec réfé- rence aux figures schématiques du dessin annexé dans le- quel la figure 1 montre schématiquement en perspective et partiellement, certains des éléments essentiels d'une machine réalisée conformément à l'invention la figure 2 est un diagramme qui montre l'étendue, en direction périphérique, de la zone de chauffagef; la figure 3 est encore une vue schématique en pers- pective, montrant la constitution générale du four- tunnel de la machine; la figuré 4 montre quelle peut être la constitution des moyens de support des résistances chauffantes la figure 5 est une vue en coupe transversale du four-tunnel; et la figure 6 est une vue analogue à celle de la fi- gure 1, montrant une variante. A la figure 1, on a référencé en 1 une base de support pour les faisceaux de cannes de verre 2, cette base faisant partie du manège de la machine, lequel-tourne autour d'un axe vertical, dans le sens de la flèche 3. En 4, on a référencé globalement, mais sans représen- tation des détails, les couloirs de guidage qui permettent. aux cannes, une par une, d'être guidées vers les paires de mandrins 5,6 respectives, lorsque la canne précédente a été épuisée, c'est-à-dire a été entièrement transformée en ampoules. Le processus général de fonctionnement de ce genre de 251474 '8 machines est-le suivant: l'extrémité inférieure d'une canne de chaque faisceau 2 est amenée, par ledispositif 4, en alignement avec les deux mandrins 5,6 correspondants, qui sont alors ouverts, cette opération, comme toutes les autres phases du fonctionnement de la machine, étant com- mandée automatiquement à l'instant approprié Cette ali- mentation s'effectue vers le milieu de la plage référencée en t sur la figure 2. Lorsqu'une canne est en position, les mandrins corres- pondants se resserrent sur elle et-les portions de cannes qui devront être effilées pour former les pointes des am- poules pénètrent, les unes à la suite des autres, dans la zone de chauffage référencée f Lorsqu'une canne arrive à la sortie de la zone de chauffe f pour pénétrer dans la zone t, le verre est suffisamment chaud (environ 1 550 CO) pour pouvoir être étiré A cet-effet, les mandrins 5 et 6 s'écartent l'un de l'autre tout en restant serrés sur la canne Ceci peut se faire par exemple avec un mandrin su- périeur 5 fixe et un mandrin inférieur 6 se déplaçant vers le bas. Lorsque la canne est suffisamment effilée, elle est divisée du fait de son étirement, ce qui forme la pointe supérieure de l'ampoule d'extrémité, alors terminée, en même temps que la pointe inférieure de l'ampoule suivante, laquelle sera terminée au tour suivant du manège. Les mandrins 5 et 6 se desserrent alors, pour permettre d'une part l'évacuation de l'ampoule terminée et d'autre part la descente de la canne d'une valeur correspondant à la longueur des ampoules à produire. Le même cycle se reproduit à chaque tour. Lorsque les cannes sont épuisées (après un nombre de tours du manège correspondant au nombre d'ampoules produites par canne), le système de distribution à couloir 4 est ac-. tionné et de nouvelles cannes sont introduites entre les mandrins Le déroulement des opérations qui viennent d'être décrites-recommence alors de la même manière. Pour fixer les idées, une telle machine peut comporter vingt-huit postes de travail, dont dix-sept postes de 14748 chauffe, et produire quelque 10 000 ampoules à l'heure. Dans la technique actuelle, la zone de chauffe f est produite par des brûleurs à gaz, à savoir au propane, le coir Durant étant de l'oxygène Ce système de chauffe en- traine les inconvénients décrits au début, dont le plus im- portant est le poids considérable qu'ont les dépenses d'é- nergie dans le prix de revient du produit. L'invention permet de réaliser des économies très no- tables en remplaçant la zone fde chauffage au gaz par une zone f de chauffage électrique. A cet effet, la zone f est occupée par un four-tunnel référencé globalement en 7 (figure 3) thermiquement isolé et chauffé électriquement. Ce four comprend deux parois verticales rayonnantes fixes 8 (figure 5), et deux parois horizontales réfrac- taires et isolantes, à savoir une sole 9 et une voûte 10, faisant partie du manège précité et donc entraînées suivant le parcours des cannes, en synchronisme avec les mandrins , 6. Comme on le voit sur la figure 3, les deux parois iso- lantes rotatives 9 et 10 s'étendent sur 3600, tandis que les parois verticales rayonnantes fixes 8 s'étendent seule- ment suivant un arc de cercle, lequel fait environ 2000 d'angle au centre, et correspond à la portion f de la fi- gure 2. Les éléments chauffants sont constitués par des ré- sistances électriques il portées de place en place par des supports isolants 12 à l'intérieur de chaque paroi 8 Comme on le voit sur la figure 5, les faces en regard de ces pa- rois ont été usinées de sorte à présenter la forme de dif- fuseurs 13, ceci pour concentrer le rayonnement vers la zone de canne à chauffer, zone référencée en 14. Sur la figure 1, on a représenté en outre une borne 15 de sortie de résistance, et, en position retirée, un capot de protection 16. Dans le mode de réalisation de cette figure 1, la sole 9 et la voûte 10 du four-tunnel sont constituées de secteurs dont la position en hauteur est constante suivant toute la périphérie, de sorte que les mandrins inférieurs 6 doivent pouvoir traverser librement les secteurs 9 de la sole, pour se déplacer vers le bas lors de l'opération d'étirage des zones de cannes 14 On a référencé globalement en 17, pour un mandrin inférieur 6, l'équipage mobile qui permet ce déplacement du mandrin en l'emplacement voulu de son par- cours périphérique La commande peut se réaliser commodé- ment au moyen d'un chemin de roulement convenablement pro- filé 18, sur lequel se déplace ungalet 19 dudit équipage 17. Pour en finir avec cette figure 1, on a référencé en une conduite d'amenée de gaz et en 21 trois petits cha- lumeaux auxiliaires, destinés seulement à éviter unrefroi- dissement trop rapide du verre en sortie de four. Dans le mode de réalisation représenté à titre de va- riante à la figure 6, les secteurs de la voûte 10 ontencore une position en hauteur constante, mais les secteurs 9 a,94, 9 c qui constituent la sole peuvent se déplacer vers le bas, en même temps que les mandrins inférieurs 6 corres- pondants, lors de l'opération-d'étirage Cette opération s'effectue de même par la commande: équipages mobiles 17; chemin de roulement profilé 18; galets 19 Dans ce cas, bien entendu, les mandrins inférieurs 6 peuvent être soli- daires des secteurs de la sole 9 et n'ont pas besoin de pouvoir coulisser à travers des ouvertures decette dernière comme c'est le cas avec le mode d'exécution de la figure 1. Comme il va de soi, et comme il en résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus particulièrement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 Machine automatique pour la fabrication d'objets allongés, notamment d'ampoules pharmaceutiques, à partir de cannes de verre, ces cannes se déplaçant parallèlement à elles-mêmes selon un parcours déterminé, une zone de chauffage étant prévue le long d'au moins une partie dudit parcours, zone dans laquelle passe successivement une por- tion déterminée de chacune des cannes, maintenue dans la position axiale voulue par deux mandrins de serrage adap- tés notamment, lorsqu'ils passent en un endroit déterminé dudit parcours, à s'écarter l'un de l'autre pour provoquer l'étirage de ladite portion de canne et, lorsqu'ilsarrivent en fin de parcours, à être desserrés pour permettre une avance de la canne concernée sur une longueur correspondant à la longueur désirée des ampoules, et dans laquelle ma- chine, en outre, chaque paire de mandrins associés peut être alimentée en cannes successives à partir d'un faisceau de cannes, caractérisée en ce que ladite zone de chauffage est constituée par un four-tunnel ( 7) thermiquement isolé et chauffé électriquement. 2 Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit four-tunnel ( 7) comprend deux parois verti- cales rayonnantes fixes ( 8) et deux parois horizontales - à savoir une sole ( 9) et une voûte ( 10) isolantes, en- traînées suivant ledit parcours des cannes, en synchronisme avec lesdits mandrins ( 5,6). 3 Machine selon la revendication 2, dans laquelle ledit parcours est un parcours rotatif, les cannes, man- drins et organes annexes étant montés sur un manège ( 1) tournant autour d'un axe vertical, caractérisée en ce que lesdites parois verticales fixes ( 8) dudit four-tunnel ( 7) s'étendent, autour dudit manège, selon un arc de cercle (f). 4 Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit arc de cercle (f) s'étend sur environ 2000 d'angle au centre. Machine selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que le four-tunnel ( 7) comprend, comme éléments chauffants, des résistances électriques ( 11) portées de place en place par des supports isolants ( 12) à l'intérieur de chaque paroi fixe ( 8). 6 Machine selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que les faces en regard des pa- rois fixes ( 8) présentent la forme de diffuseurs ( 13) con- centrant le rayonnement vers la zone centrale ( 14) du four- tunnel. 7 Machine selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que la sole ( 9) et la voûte ( 10) du four sont constituées de secteurs dont la position en hauteur est constante sur tout le pourtour du manège, les mandrins inférieurs ( 6) pouvant traverser librement les secteurs ( 9) de la sole, pour se déplacer vers le bas lors de l'opération d'étirage. 8 Machine selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que la sole ( 9) du four est cons- tituée de secteurs ( 9 a,9 b,9 c) susceptibles de se dépla- cer vers le bas, en même temps que les mandrins inférieurs. ( 6) correspondants, lors de l'opération d'étirage.