Brevet FR2548583A1 — publié le 19850111

Procédés et machines pour poser et chauffer des manchons frettables à chaud en plastique orienté sur des récipients. La présente invention se rapporte aux procédés et machines pour poser 5 des manchons frettables à chaud en plastique orienté autour de récipients, et pour chauffer ces manchons et les fretter à chaud sur les récipients. Il y a une demande de machines compactes et de procédés efficaces pour poser des manchons tubulaires en plastique orienté sur des récipients et pour fretter à chaud ces manchons sur les récipients à une cadence indus10 trielle. La présente invention a pour objet de fournir une machine compacte et un procédé efficace de fabrication pour poser des manchons tubulaires en plastique orienté sur des récipients et pour fretter à chaud, rapidement et efficacement, ces manchons sur les récipients, l'énergie et la maind'oeuvre 15 nécessaires étant réduites. La présente invention a pour objet de fournir une machine compacte comprenant une tourelle, cette machine pouvant poser efficacement et fretter à chaud des manchons en plastique orienté sur des récipients en moins d'un tour de la tourelle La machine peut facilement être réglée pour manipuler 20 des récipients de dimensions diverses tels que des bouteilles d'1/2 litre à 2 litres en térêphtalate de polyéthylène orienté pour boissons gazeuses. La présente invention a encore pour objet de fournir une machine compacte dont la construction, le fonctionnement et l'entretien sont peu coûteux, cette machine étant prévue spécialement pour fonctionner dans un 25 espace restreint, poser des manchons en plastique orienté sur des récipients et fretter à chaud ces manchons autour des récipients. Un autre objet de la présente invention est encore de fournir une machine compacte, facile à construire et Deu coûteuse afin de poser des manchons tubulaires en plastique orienté autour des récipients et fretter à 30 chaud ces manchons sur les récipients, cette machine comprenant une tourelle composée d'une partie haute et d'une partie basse, un moyen prévu pour transporter et faire tourner les récipients à la périphérie de la partie haute de la tourelle au moyen d'un câble d'entraînement qui est passé autour du col de chacun des récipients, un moyen prévu sur la partie basse de la tourelle pour la mise en forme des manchons sur un mandrin, ce moyen de mise en forme comprenant un moyen de pression à flottement libre et auto-alignement qui presse le joint nouvellement formé et chauffé du manchon, et un moyen prévu sur la partie basse de la tourelle pour poser des manchons en 5 plastique orienté autour de chacun des récipients par le fond de ces derniers, les manchons étant emboîtés télescopiquement sur les récipients et frettés à chaud autour de ceux-ci. La présente invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite en relation avec les dessins ci-joints, dans lesquels: 10 la figure 1 est une vue en plan schématique d'une machine compacte suivant la présente invention, représentant la partie haute d'une tourelle à 18 positions et illustrant l'arc de cercle très court nécessaire pour engager, contrôler et commencer la mise en forme du manchon en plastique orienté autour du récipient et le fretter à chaud sur celui-ci; la figure 2 est une vue en plan de la partie haute de la tourelle compacte de la figure 1, montrant des détails de construction de cette partie supérieure de tourelle, de la roue alvéolée de chargement et de la roue alvéolée de déchargement; la figure 3 est une vue partielle en élévation de la partie haute 20 de la tourelle, suivant les flèches 3-3 de la figure 2; la figure 4 est une vue en coupe verticale de la machine compacte, représentant le récipient positionné pour recevoir un manchon tubulaire par en dessous, la coupe étant faite suivant le plan de coupe 4- 4 de la figure 2; la figure 5 est une vue en coupe verticale représentant le récipient sur lequel est posé le manchon, la coupe étant faite suivant le plan de coupe 5-5 de la figure 2; la figure 6 est une vue en plan partielle de la partie haute de la tourelle, représentant le moyen pour chauffer et presser le joint chauffé du 30 manchon de plastique sur le récipient; la figure 7 est une vue en coupe verticale suivant le plan de coupe 7-7 de la figure 6; la figure 8 est une vue de côté, à plus grande échelle, du moyen de pression utilisé pour presser le joint chauffé du manchon lorsque ce dernier 35 et le récipient sont transportés respectivement à la périphérie de la partie 3 2548583 basse de la tourelle et à la périphérie de la partie haute de la tourelle la figure 9 est une vue en plan partielle, à plus grande échelle, de la partie haute de la tourelle représentant l'engagement et la saisie du récipient en un point de la tangente à la partie haute de la tourelle; la figure 10 est une vue en coupe verticale partielle suivant le plan de coupe 10-10 de la figure 9; la figure 11 est une vue en perspective du moyen de pression du joint chauffé du manchon la figure 12 est une vue partielle en élévation, à plus grande 10 échelle, suivant les flèches 1212 de la figure 8; et la figure 13 est une vue en plan, à plus grande échelle, du moyen de pression du joint chauffé et du moyen de synchronisation comprenant un moyen formant came. La présente invention fournit une machine compacte, peu coûteuse, 15 facile à construire et à entretenir pour poser des manchons frettables à chaud en plastique orienté sur des récipients, cette machine comprenant une tourelle composée d'une partie haute et d'une partie basse, un moyen prévu pour transporter les récipients à la périphérie de la partie haute de la tourelle et comprenant de préférence un entraînement par câble construit et 20 monté de telle façon aue le câble passe autour de la partie supérieure du récipient et maintienne et fasse tourner chacun de ces récipients pendant son transfert à la périphérie de la tourelle, la partie basse de la tourelle comprenant un moyen pour transporter à la périphérie de la tourelle des manchons tubulaires en plastique frettables à chaud, et un moyen pour poser un 25 manchon autour de chacun des récipients par le fond de ces derniers afin de former un manchon sur le récipient, un moyen prévu pour amener une longueur de matériau constituant le manchon à la partie inférieure de la tourelle afin de former le manchon, ce matériau étant coupé et présentant un léger recouvrement afin de former un joint sur le manchon, un moyen de chauffage 30 prévu pour chauffer le joint au fur et à mesure de sa formation, et un moyen de pression pour presser le joint chauffé nouvellement formé, ce moyen de pression étant construit et monté de telle façon qu'une barre de pression entre en contact avec le joint sensiblement sur toute la longueur de ce dernier, l'action de pression de la barre étant synchronisée par un moyen for35 mant came. 4 2548583 La présente invention fournit également un procédé efficace pour une production en grande série, permettant de poser et de chauffer des manchons frettables à chaud en plastique orienté sur des récipients, ce procédé comprenant les stades suivants: a) amenée de récipients en position verti5 cale en vue de leur transport à la périphérie de la tourelle; b) passage d'un câble autour du col de chaque récipient pour maintenir et faire tourner ces derniers pendant leur transport à la périphérie de la tourelle; c) mise en forme du manchon autour du récipient pendant son transport à la périphérie de la tourelle; et d) chauffage du manchon pour le fretter à chaud 10 autour du récipient. La présente invention fournit une machine compacte qui prend très rapidement en charge le récipient lorsqu'il est introduit dans la partie haute de la tourelle, cette machine comprenant un moyen pour transporter les récipients à la périphérie de la partie haute de la tourelle, un moyen pour in15 troduire les récipients dans le parcours périphérique de la partie supérieure de la tourelle et comprenant une roue alvéolée, un moyen pour saisir et conduire un récipient en l'emprisonnant en un point d'une tangente horizontale à la périphérie de la partie haute de la tourelle, ce point se trouvant sur une droite commune passant par le centre de la tourelle, le centre de la 20 roue alvéolée et le centre du récipient. Comme on peut le voir suries dessins, la présente invention se rapporte à une machine compacte 1 pour poser et fretter à chaud des manchons tubulaires 10 en plastique orienté sur des récipients 15 tels que des bouteilles en verre et des bouteilles en plastique biaxialement orienté, y 25 compris des bouteilles en téréphtalate de polyéthylène orienté pour boissons gazeuses d'une capacité d'environ 1/2 litre à 2 litres. La machine 1 comprend une tourelle 20 composée d'une partie haute 25 avec une périphérie 26, et d'une partie basse 30, un moyen 32 de transport pour transporter les récipients à la périphérie 26, ce moyen de transport 30 comprenant un câble 40 qui passe autour du col du récipient et maintient et fait tourner ce dernier pendant son déplacement à la périphérie 26 de la tourelle. La rotation de la tourelle est commandée par une roue principale 45 qui fait tourner un arbre vertical principal 47; il y a en outre un engre35 nage inférieur 48, un engrenage supérieur 49 et un grand disque 50 d'entrai- nement à face supérieure horizontale qui tourne dans la partie haute de la tourelle L'engrenage supérieur 49, fixé rigidement sur l'arbre 47, commande le montage supérieur de la partie haute de la tourelle, y compris les arbres 49 a qui commandent et font tourner les roues alvéolées de chargement et de 5 déchargement en synchronisme avec la rotation de la partie haute de la tourelle L'engrenage inférieur 48 se trouve près du fond de la partie basse de la tourelle et il supporte le châssis et le moyen pour poser un manchon en plastique sur chaque conteneur pendant son déplacement à la périphérie de la tourelle Une pluralité de plaques 52 avec un évidement 55 sont rigidement 10 fixées sur les bords extérieurs périphériques annulaires du disque, les bords extérieurs de la plaque formant les évidements 55 qui constituent la périphérie 26 de la partie haute de la tourelle. Comme le représente par exemple la figure 2, on a prévu une roue alvéolée 60 de chargement et une roue alvéolée 65 de déchargement Lorsqu'il 15 est introduit à la périphérie de la partie haute de la tourelle, chacun des récipients 15 est saisi et conduit après avoir parcouru seulement un arc très court à la périphérie de la tourelle Le récipient est reçu et conduit en un point 70 qui se trouve sur une ligne horizontale 75 tangente à la périphérie de la partie haute de la tourelle Le point 70 se trouve égale20 ment sur une droite commune passant par l'axe de la tourelle, l'axe de la roue alvéolée et l'axe du récipient 15 Au point 70, le récipient se trouve déjà dans une position o peut être commencée l'opération de pose du manchon, ce qui permet d'économiser beaucoup de temps pour d'autres opérations à effectuer pendant le transport des récipients à la périphérie de la tou25 relle. Lorsqu'il atteint le point 70, chaque récipient se trouve dans un évidement 55 de la plaque 52, le câble 40 passant autour de la partie supérieure du récipient afin de transporter et faire tourner ce dernier à la périphérie de la tourelle Chacun des récipients est maintenu dans une posi30 tion verticale dans son ensemble par le câble et par une paire de galets 85 de guidage qui sont en contact avec la partie médiane du récipient et qui se déplacent à la périphérie de celui-ci. Sur la plaque 52 sont montés rigidement deux galets 86 et chaque plaque supporte une poulie 87 Chaque poulie 87 est un contact avec le câble 40 35 qui s'engage dans la poulie lorsque les plaques et les poulies 87 qu'elles 6 2548583 supportent sont entraînées à la périphérie de la tourelle Comme le représentent les figures 9 et 10, le câble 40 passe autour d'une grande poulie 88 montée entre le point de tangence 70 et la roue alvéolée 60. La fonction de la partie basse de la tourelle dont le rôle est d'ame5 ner les manchons en plastique orienté en synchronisation avec les récipients, est bien connue de l'homme de l'art et elle est décrite, par exemple, dans le brevet américain n 3 959 065 Ce brevet est incorporé à titre de référence, en particulier pour montrer le fonctionnement de la partie basse de la tourelle et l'emboîtement télescopique du manchon frettable en 10 plastique sur le récipient Cimme il est bien connu de l'homme de l'art, un moyen 90 est prévu pour mettre en forme le manchon 10 autour de chacun des récipients 15 à partir d'une longueur 91 de matière plastique en feuille enroulée librement sur une forme tubulaire Des moyens sont prévus sur la partie basse de la tourelle pour effectuer cette opération; ces moyens 15 comprennent un mandrin 92 et un moyen 94 pour pousser le manchon vers le haut, depuis le mandrin jusqu'à une position telle qu'il entoure la partie inférieure du récipient. Un joint 98 est formé sur chaque manchon pour lui donner une forme tubulaire, ce joint étant réalisé par un moyen nouveau constitué d'un moyen 20 de pression qui comprend une buse 99 d'air chaud et une barre nouvelle 100 de pression qui presse le joint chauffé sensiblement sur toute sa hauteur lorsque ce joint est formé sur le mandrin 92 L'action de pression de la barre 100 est synchronisée par un moyen comprenant une came 105 La barre 100 de pression est supportée par un cadre 110 qui comporte un galet 115. 25 Comme le représente par exemple la figure 6, la barre de pression, qui est écartée du joint nouvellement formé, est poussée vers ce joint et entre en contact avec lui lorsque le galet 115 passe sur la came 105 La barre de pression est à flottement libre et auto- alignement, une sphère 120 étant logée dans un joint à rotule au milieu de la barre et des ressorts 123 et 30 124 étant fixés près de chaque extrémité de la barre pour la pousser et l'amener en contact d'auto- alignement avec le joint chauffé Le contact avec le joint est soumis à la pression totale appliquée uniformément sur toute la hauteur de la barre de pression. Un moyen 99 de chauffage en forme de buse d'air chaud est prévu pour 35 chauffer le joint pendant l'opération de pression Cette buse comporte une 7 2548583 série de trous formés dans le conduit vertical dans son ensemble pour amener correctement l'air chaud sur le joint. Dans l'exemple de réalisation représenté, un moyen est prévu pour chauffer les manchons en plastique orienté afin de les fretter à chaud sur 5 les récipients Ce moyen se présente sous la forme d'un tuyau 128 de chauffage qui est placé à l'intérieur de la périphérie de la partie haute de la tourelle et qui est concentrique, dans son ensemble, avec la partie de la périphérie de la tourelle dans laauelle le joint est formé et le frettage final du manchon exécuté Le tuyau 128 de chauffage est placé près du fond 10 des récipients et concentrique au trajet de ces derniers Le tuyau 128 comporte une pluralité de trous qui permettent de diriger la chaleur vers les manchons pendant l'opération de frettage à chaud Le frettage à chaud peut également s'effectuer à l'aide d'une série de panneaux 130 de chauffage par rayonnement infrarouge, comme le représente par exemple la figure 1 Ces 15 panneaux sont montés sur un anneau de levage afin qu'ils puissent être facilement déplacés, en vue de réparations, etc, par un moyen 133 de levage. Des panneaux 135 à rayonnement infrarouge peuvent également être disposés radialement à l'intérieur de la périphérie de la tourelle et ils peuvent être construits de manière à pouvoir être relevés pour des travaux d'entre20 tien, etc Dans l'exemple de réalisation représenté, le câble 40 est fixé à chaque extrémité de la partie haute de la tourelle près de la roue alvéolée de chargement et de la roue alvéolée de déchargement Les récipients sont entraînés dans un mouvement de rotation par la rotation des plaques, des ga25 lets et des poulies 87 de la tourelle, obtenue par friction contre le câble qui est, de préférence, constitué d'un polymère de silicone caoutchouteu X dur et résistant à l'usure On peut également faire tourner à la périphérie de la tourelle un câble se présentant, par exemple, sous la forme d'une courroie sans fin entraînée par un moteur à vitesse variable nui peut être 30 commandé dans un sens ou dans l'autre et qui peut être réglé pour modifier la vitesse de rotation des récipients sur eux-mêmes ainsi que la vitesse de déplacement de ceux-ci à la périphérie de la tourelle. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes 35 et de modifications qui apparaitront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 Machine pour poser des manchons frettables à chaud en plastique orienté sur des récipients, caractérisée en ce qu'elle comprend une tourelle composée d'une partie haute et d'une partie basse, un moyen pour transporter 5 les récipients à la périphérie de la partie haute de la tourelle au moyen d'une commande par câble construite et montée de telle façon que le câble passe autour de la partie supérieure du récipient et maintienne et fasse tourner chacun de ces récipients pendant son transport à la périphérie de la tourelle, la partie basse de la tourelle comprenant un moyen pour transpor10 ter à la périphérie de la tourelle des manchons tubulaires en plastique frettables à chaud, et un moyen pour enfiler un manchon autour de chacun des récipients en le passant par le fond du récipient afin de former un manchon sur ce dernier. 2 Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le 15 câble est fixe et en ce que la rotation des parties hautes de la tourelle pousse le récipient contre le câble pour faire tourner le récipient sur lui-même pendant son déplacement à la périphérie de la tourelle. 3 Machine suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les récipients animés d'un mouvement de rotation sont maintenus en position ver20 ticale par le câble et par une paire de galets qui se déplacent à la périphérie avec chaque récipient. 4 Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les récipients sont amenés dans la machine par une roue alvéolée, ce qui permet de passer le câble autour de chaque récipient qui se trouve prêt pour l'opé25 ration de manchonnement au point de tangence à la périphérie de la tourelle. Procédé pour poser et chauffer des manchons frettables à chaud en plastique orienté sur des récipients, caractérisé en ce qu'il comprend les stades de a) amenée de récipients en position verticale en vue de leur transport à la périphérie de la tourelle; b) passage d'un câble autour du col de chaoue récipient pour maintenir et faire tourner ces derniers sur eux-mêmes pendant leur transport à la périphérie de la tourelle; c) mise en forme du manchon autour du récipient pendant son trans- 9 2548583 port à la périphérie de la tourelle; et d) chauffage du manchon pour le fretter à chaud autour du récipient. 6 Machine pour poser des manchons frettables à chaud en plastique orienté sur des récipients, caractérisée en ce qu'elle comprend une tourelle 5 composée d'une partie haute et d'une partie basse, un moyen pour transporter les récipients à la périphérie de la partie haute de la tourelle au moyen d'une commande par câble construite et montée de telle façon que le câble passe autour de la partie supérieure du récipient et maintienne et fasse tourner chacun de ces récipients pendant son transport à la périphérie de la 10 tourelle, la partie basse de la tourelle comprenant un moyen pour transporter à la périphérie de la tourelle des manchons tubulaires en plastique frettables à chaud, et un moyen pour enfiler un manchon autour de chacun des récipients en le passant par le fond du récipient afin de former un manchon sur ce dernier, un moyen étant prévu pour amener une longueur de matériau 15 constituant le manchon à la partie inférieure de la tourelle afin de former le manchon, cette longueur de matériau étant c Qupée et présentant un léger recouvrement afin de former un joint sur le manchon, un moyen de chauffage étant prévu pour chauffer le joint au fur et à mesure de sa formation, et un moyen de pression étant prévu pour presser le joint chauffé nouvellement 20 formé, ce moyen de pression étant construit et monté de telle façon qu'une barre de pression entre en contact avec le joint sensiblement sur toute la longueur de ce dernier, l'action de pression de la barre étant synchronisée par un moyen formant came. 7 Machine pour poser et fretter à chaud des manchons frettables à 25 chaud en plastique orienté sur des récipients, caractérisée en ce qu'elle comprend une tourelle composée d'une partie haute et d'une partie basse, un moyen pour transporter les récipients à la périphérie de la partie haute de la tourelle, un moyen pour introduire les récipients dans le parcours périphérique de la partie supérieure de la tourelle comprenant une roue alvéo30 lée, un moyen pour saisir et conduire un récipient en l'emprisonnant en un point d'une tangente horizontale à la périphérie de la partie haute de la tourelle, ce point se trouvant sur une droite commune passant par le centre de la tourelle, le centre de la roue alvéolée et le centre du récipient. 8 Machine suivant la revendication 7, caractérisée en ce qu'une plu35 ralité de plaques destinées à recevoir les récipients sont fixées à la péri- phérie de la tourelle, le bord extérieur de chaque plaque formant un évidement pour recevoir la partie supérieure du récipient, l'évidement de la plaque étant aligné avec le centre du récipient et les axes de la tourelle et de la roue alvéolée lorsque le centre du récipient arrive au point de tan5 gence de la périphérie de la tourelle. 9 Machine suivant la revendication 8, caractérisée en ce que chacune des plaques est reliée à un disque mené qui tourne autour de l'axe de la tourelle. Machine pour poser et fretter à chaud des manchons frettables à 10 chaud en plastique orienté sur des récipients, caractérisée en ce qu'elle comprend une tourelle composée d'une partie haute et d'une partie basse, un moyen pour faire tourner la tourelle comprenant un disque supérieur mené dont le bord extérieur annulaire comporte une pluralité de plaques présentant des évidements extérieurs qui constituent la périphérie de la partie 15 haute de la tourelle, un moyen de maintien pour maintenir les récipients en place à la périphérie de la tourelle, ce moyen de maintien étant construit et monté de telle manière que chaque récipient qui est amené à la périphérie de la tourelle est maintenu et entrain& dans un mouvement de rotation à la périphérie, le récipient étant maintenu fermement lorsqu'il se déplace vers 20 la périphérie en un point de tangence. 11 Machine pour poser des manchons frettables à chaud en plastique orienté sur des récipients, caractérisée en ce qu'elle comprend une tourelle composée d'une partie haute et d'une partie basse, un moyen pour transporter les récipients à la périphérie de la partie haute de la tourelle au moyen 25 d'une commande par câble construite et montée de telle façon que le câble passe autour de la partie supérieure du récipient et maintienne et fasse tourner chacun de ces récipients pendant son transport à la périphérie de la tourelle, la partie basse de la tourelle comprenant un moyen pour transporter à la périphérie de la tourelle des manchons tubulaires en plastique 30 frettables à chaud, et un moyen pour enfiler un manchon autour de chacun des récipients en le passant par le fond du récipient afin de former un manchon sur ce dernier, un moyen étant prévu pour amener une longueur de matériau constituant le manchon à la partie inférieure de la tourelle afin de former le manchon, cette longueur de matériau étant coupée et présentant un léger 35 recouvrement afin de former un joint sur le manchon, un moyen de chauffage il étant prévu pour chauffer le joint au fur et à mesure de sa formation, et un moyen de pression étant prévu pour presser le joint chauffé nouvellement formé, ce moyen de pression étant construit et monté de telle façon qu'une barre de pression entre en contact avec le joint sensiblement sur toute la 5 longueur de ce dernier, l'action de pression de la barre étant synchronisée par un moyen formant came. 12 Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend le stade de réglage de la vitesse de rotation de chaque récipient et la vitesse à laquelle chacun des récipients passe en un point sélectionné 10 de la périphérie de la tourelle. 13 Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la saisie du col de chacun des récipients s'effectue en un point de la tangente horizontale à la périphérie de la tourelle, ce point se trouvant sur une droite commune passant par l'axe de la tourelle et l'axe du récipient.