Brevet FR2595975A1 — publié le 19870925

PROCEDE ET INSTALLATION DE ROTOMOULAGE La présente invention concerne un procédé de rotomoulage dans lequel on amène au moins trois moules respectivement portés par trois chariots équipant un carrousel principal, dans trois postes de travail comprenant un poste de chargement et de démoulage, un four et au moins un poste de refroidissement. Elle concerne également une installation de rotomoulage comprenant un carrousel principal équipé d'au moins trois chariots portant chacun au moins un moule de rotomoulage, un poste de chargement des moules avec une matière synthétique et de démoulage des produits formés, un four de cuisson de la matière synthétique et un poste de refroidissement des moules. Les installations de rotomoulage connues comportent habituellement un carrousel équipé de trois ou quatre bras rotatifs, dont chacun porte au moins un moule de rotomoulage, un poste de chargement des moules qui constitue également le poste de démoulage des produits moulés, un four de cuisson, un poste de prérefroidissement et un poste de refroidissement. Les bras sont en général angulairement fixes et les postes de travail sont disposés sur la trajectoire suivie par les moules, décalés les uns par rapport aux autres de 120 ou 90'. Une utilisation optimale de l'installation consisterait à charger un moule pendant que le suivant est au four, le troisième en prérefroidissement et le quatrième sous la douche de refroidissement. Dans la pratique, on constate malheureusement que le temps #de séjour des moules dans les différents postes de travail n'est pas le méme. En effet, la technique du rotomoulage permet notamment la fabrication de petites séries de pièces en matière synthétique, pour lesquelles un seul moule suffit pour réaliser toute la série. En conséquence, il arrive très fréquemment que chaque bras porte un moule différent, contenant une matière synthétique de nature et en quantité différentes, de sorte que les temps de cuisson et de refroidissement peuvent différer dans des proportions très importantes.C'est ainsi que certains produits ont un temps de cuisson de douze à trente minutes et un temps de refroidissement de quinze minutes alors que d'autres nécessi- tent une durée de séjour au four de l'ordre d'une heure et un temps de refroidissement de trois heures. Par ailleurs, les temps de manipulation au poste de chargement et de démoulage peuvent varier dans des proportions identiques. On comprend aisément que, dans ces conditions, le four est souvent mal utilisé puisque inoccupé pendant des périodes relativement longues pendant lesquelles les produits précédents refroidissent. Or, le four est certainement l'élément le plus coûteux lorsque l'installation est en fonctionnement en raison de l'énergie qu'il consomme pour entre maintenu en température. On conçoit bien que plus les périodes de fonctionnement à vide seront longues et nombreuses, plus faible sera le rendement global de l'installation. La présente invention se propose de pallier cet inconvénient en réalisant une installation nouvelle, fonctionnant selon un procédé nouveau permettant d'utiliser le four au maximum afin de réduire les colts de fonctionnement et par conséquent d'augmenter le rendement global de l'installation de rotomoulage. Dans ce but, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on associe au carrousel principal un carrousel secondaire équipé d'au moins un chariot portant au moins un moule de rotomoulage, et en ce que l'on déplace le four de telle manière qu'il puisse recevoir indifféremment au moins un moule du carrousel principal ou au moins un moule du carrousel secondaire. Selon une forme de mise en oeuvre particulière du procédé selon l'invention, l'on déplace le four en translation horizontale, la trajectoire suivie par les moules du carrousel principal et celle suivie par les moules du carrousel secondaire étant distantes l'une de l'autre. Selon une autre forme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, l'on déplace le four en translation verticale, la trajectoire suivie par les moules du carrousel principal et celle suivie par les moules du carrousel secondaire étant tangentes en un point d'intersection avec l'axe du déplacement vertical du four. L'installation selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte également un carrousel secondaire associé au carrousel principal, ce second carrousel étant équipé d'au moins un chariot portant au moins un moule de rotomoulage, un poste de chargement des moules avec une matière synthétique et de démoulage des produits formés et un poste de refroidissement des moules, et en ce que le four de cuisson est mobile de manière à pouvoir prendre en charge indifféreoeanent au moins un moule lié au carrousel principal ou au moins un moule du carrousel secondaire. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, les deux carrousels sont disposés côte-à-côte et le four de cuisson est mobile en translation horizontale de manière à pouvoir se placer sur la trajectoire des moules du carrousel principal ou celle suivie par les moules du carrousel secondaire. Selon un autre mode de réalisation particulièrement avantageux, le four de cuisson est mobile en translation verticale et les deux carrousels sont disposés de telle manière que la trajectoire suivie par les moules du carrousel principal et celle suivie par les moules du carrousel secondaire sont tangentes au point d'intersection avec l'axe de déplacement vertical du four de cuisson, de telle manière que ce dernier puisse recevoir indifféremment des moules dudit carrousel principal ou dudit carrousel secondaire. Selon une première forme de réalisation, le carrousel secondaire ne comporte qu'un seul chariot portant au moins un moule de rotomoulage et une seule cabine de refroidissement. Selon une forme de réalisation préférée, le carrousel secondaire comporte deux chariots portant chacun au moins un moule de rotomoulage et deux cabines de refroidissement. Selon un autre aspect de la présente invention, les chariots desdits carrousels principal et secondaire sont indépendants. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description de différentes formes de réalisation et au dessin annexé dans lequel La figure 1A représente une vue schématique en plan d'une première forme de réalisation de l'installation selon l'invention, La figure 1B représente une vue schématique en élévation de l'installation illustrée par la fig. 1A, La figure 2A représente une vue schématique en plan d'une seconde forme de réalisation de l'installation selon l'invention, La figure 2L représente une vue en élévation de l'installation représentée par la fig. 2A, La figure 3A est une vue en plan illustrant une variante de l'installation représentée par la fig. 1A, La figure 3B représente une vue en élévation de l'installation illustrée par la fig. 3A, La figure 4A représente une variante de l'installation illustrée par la fig. 2A, et La figure 4L est une vue en élévation de l'installation de la fig. lIA. En référence aux figures 1A et 1L, l'installation représentée schématiquement comporte un carrousel principal 10 équipé de quatre chariots 11, 12, 13 et 14 qui sont constitués d'une manière connue en soi de bras rotatifs respectivement il', 12', 13' et 14' portant å leur extrémité libre un support également rotatif sur lequel sont montés un ou plusieurs moules de rotomoulage. De façon connue en sol l'installation comporte une rampe de chargement 15 dans laquelle les moules sont chargées de matière synthétique à l'état pulvérulent ou sous forme de granulés.Cette rampe sert en général également à démouler les produits lorsqutils ont été cuits au four puis refroidis à la fin de chaque cycle de fabrication. Lorsque les moules du chariot 12 sont chargés, ils sont entraînés selon une double rotation s'effectuant d'une part autour du bras 12' et d'autre part autour du support porté à l'extrémité de ce bras, puis introduits dans un four 16 qui assure la cuisson des produits. La durée de cette cuisson peut être plus ou moins longue en fonction de la nature de la matière synthétique utilisée et de l'épaisseur des parois de la pièce fabriquée.A la fin du cycle de cuisson, les chariots sont introduits successivement dans une chambre de prérefroidissement 17 puis une chambre de refroidissement 18 où ils subissent un cycle de refroidissement qui peut également être plus ou moins long selon la nature et la quantité de matière synthétique utilisée pour fabriquer un article déterminé. La cabine de refroidissement 18 est de préférence équipée d'une douche d'eau froide qui assure un abaissement final de la température du moule et du produit qu'il contient à une valeur proche de la tempéra- ture ambiante. On constate sur cette figure que les chariots sont indépendants, c'est-à-dire qu'ils peuvent occuper une position angulaire relative quelconque les uns par rapport aux autres, contrairement à ce qui se passe dans les installations connues où les chariots ont une position angulaire relative fixe, l'écart angulaire entre deux chariots voisins étant de 90' lorsque les chariots d'un même carrousel sont au nombre de quatre et de 120' lorsque les chariots d'un même carrousel sont au nombre de trois. L'installation représentée comporte également un carrousel secondaire 20 équipé de deux chariots 21 et 22 comportant comme précédemment des bras rotatifs 21' et 22' aux extrémités libres desquels sont fixés respectivement des supports portant un ou plusieurs moules de rotomoulage. Cette installation se complète par un poste de chargement 23 et deux cabines de refroidissement 24 et 25. Les trajectoires circulaires 26 et 27 suivies par les chariots du carrousel principal 10 et du carrousel secondaire 20 sont distantes l'une de l'autre, et le four 16 est mobile et peut être déplacé horizontalement en translation entre une première position 16 repré- sentee en traits pleins et une seconde position 16' représentée en traits mixtes. Dans la première position 16, le four est positionné pour recevoir un des chariots associes au carrousel principal 10. Dans la position 16', ce four est positionné de manière à pouvoir recevoir un des chariots associés au carrousel secondaire 20. Dans la pratique, le fait de pouvoir déplacer le four permet d'accroître considérablement le rendement global de l'installation. En effet, quelle que soit la durée des opérations de chargement et de démoulage, ou la durée du cycle de refroidissement, le four peut pratiquement être utilisé en permanence, ce qui permet d'éviter les phases coûteuses de maintien en température à vide qui sont inevitables dans les installations actuelles. Si la durée de refroidissement de certains produits fabriqués sur des moules portés par le carrousel principal est sensiblement plus longue que la durée de cuisson, le four peut être utilisé pour assurer la cuisson de produits moulés dans des moules portés par le carrousel secondaire pendant un laps de temps au moins équivalent à la différence entre le temps de refroidissement et le temps de cuisson des produits fabriqués dans le circuit principal.En choisissant convenablement les produits, on peut assurer une gestion optimale de l'installation de telle manière que le four soit constamment occupé. Le fait de rendre indépendants les chariots con tribue à ce but, étant donné qu'il permet de maintenir un ou plusieurs chariots dans des postes de traitement déterminés tout en manipulant librement les autres chariots. L'installation illustrée par les fig. 2A et 2B présente un ensemble de caractéristiques similiaires à celles de l'installation décrite cidessus. Les deux installations diffèrent par le fait que les deux trajectoires 26 et 27 des chariots associés respectivement au carrousel principal 10 et au carrousel secondaire 20 sont tangentes en un point T qui correspond à l'intersection de ces trajectoires avec l'axe vertical du four 16. Dans cet exemple de réalisation, le four 16 peut occuper une première position représentée en traits pleins sur la fig. 2B et une seconde position 16' représentée en traits mixtes. Le depla cement en translation horizontale du four de l'installation correspondant aux figures 1A et 1B a été remplacé dans cette installation par un deplacement en translation verticale. Le résultat obtenu est sensiblement le même que précédemment, c'est-à-dire que le four peut recevoir indifféremment des moules portés par les chariots du carrousel principal ou du carrousel secondaire dans le but d'assurer une occupation maximale de ce four et d'éviter les phases coûteuses de maintien en température à vide. Les figures 3A et 3B représentent une variante simplifiée de l'installation des figures 1A et 1B. En fait, cette installation diffère de la précédente en ce qu'elle ne comporte qu'une seule cabine de refroidissement 17 associée au circuit principal comportant le carrousel 10 et une seule cabine de refroidissement 21 associée au circuit secondaire comportant le carrousel 20. Le four de cuisson peut se déplacer horizontalement en translation entre une position 16 représentée en traits pleins et une position 16' représentée en traits mixtes. Les figures 4A et 4B représentent une variante simplifiée de l'installation des figures 2A et 28. Le circuit principal associe au carrousel 10 ne comporte qu'une seule cabine de refroidissement 17 et le circuit secondaire associe au carrousel 20 ne comporte également qu'une seule cabine de refroidissement 21. Le four peut se déplacer verticalement en translation entre une position 16 représentée en traits pleins et une position 16' représentée en traits mixtes. Il est bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites mais peut subir différentes modifications et se présenter sous diverses variantes évidentes pour l'homme de l'art. En particulier, le nombre des chariots de chaque carrousel peut être varie selon les installations. De même le nombre de postes de travail, notamment le nombre de cabines de refroidissement, peut évoluer en fonction des besoins. En outre, comme les chariots sont indépendants, on peut envisager le montage d'un chariot supplémentaire sur un carrousel déjà en place ou la suppression d'un chariot sur une installation déjà mise en service. L'installation selon l'invention présente une grande souplesse d'utilisation notam- ment lorsqu'elle est associée à une unité de commande programmable qui permet un fonctionnement optimal partiellement ou entièrement automa tissé. En effet, tous les postes de traitement, y compris le poste de chargement et le poste de démontage, peuvent être automatisés, de sorte que l'installation selon l'invention pourrait être intégrée dans une ligne de production automatique conçue pour travailler avec un rendement optimal. Revendications 1. Procédé de rotomoulage dans lequel on amène au moins trois moules respectivement portés par trois chariots équipant un carrousel principal dans trois postes de travail comprenant un poste de chargement et de démoulage, un four et au moins un poste de refroidissement, carac térisé en ce que l'on associe à ce carrousel principal un carrousel secondaire équipé d'au moins un chariot portant au moins un moule de rotomoulage et en ce que l'on déplace le four de telle manière qu'il puisse recevoir indifféremment au moins un moule du carrousel principal ou au moins un moule du carrousel secondaire. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on déplace le four en translation horizontale, la trajectoire suivie par les moules du carrousel principal et celle suivie par les moules du carrousel secondaire étant distantes l'une de l'autre. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on déplace le four en translation verticale, la trajectoire suivie par les moules du carrousel principal et celle suivie par les moules du carrousel secondaire étant tangentes en un point d'intersection avec l'axe du déplacement vertical du four. 4. Installation de rotomoulage comprenant un carrousel principal equipe d'au moins trois chariots portant chacun au moins un moule de rotomoulage, un poste de chargement des moules avec une matière synthétique et de démoulage des produits formés, un four de cuisson de la matière synthétique et un poste de refroidissement des moules, carac térisée en ce qu'elle comporte également un carrousel secondaire associe au carrousel principal, ledit carrousel secondaire étant équipé d'au moins un chariot portant au moins un moule de rotomoulage, un poste de chargement des moules avec une matière synthétique et de démoulage des produits formés, et un poste de refroidissement des moules, et en ce que le four de cuisson est mobile de manière à pouvoir prendre en charge indifféremment au moins un moule lié au carrousel principal ou au moins un moule du carrousel secondaire. 5. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux carrousels sont disposés côte-à-côte et en ce que le four -de cuisson est mobile en translation horizontale de manière à pouvoir se placer sur la trajectoire des moules du carrousel principal ou sur celle suivie par les moules du carrousel secondaire. 6. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le four de cuisson est mobile en translation verticale et en ce que les deux carrousels sont disposés de telle manière que la trajectoire suivie par les moules du carrousel principal et celle suivie par les moules du carrousel secondaire sont tangentes au point d'intersection avec l'axe de déplacement vertical du four de cuisson, de telle ma niera que ce dernier puisse recevoir indifféremment des moules dudit carrousel principal ou dudit carrousel secondaire. 7. Installation selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que le carrousel secondaire ne comporte qu'un seul chariot portant au moins un moule et une seule cabine de refroidissement. 8. Installation selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que le carrousel secondaire comporte deux chariots portant chacun au moins un moule et deux cabines de refroidissement. 9. Installation selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisée en ce que les chariots desdits carrousels principal et secondaire sont indépendants et peuvent prendre des positions angulaires quelconques les uns par rapport aux autres.