Brevet FR2646632A1 — publié le 19901109

Installation de fabrication de corps creux en matière plastique à partir de préf ormes, éQuipée.de moyens de basculement de ces préformes. La présente invention concerne des perfection- nements apportée aux installations de fabrication de corps creux en matière plastique à partir de préformes, équipées de moyens de basculement de ces préformes. Dans les machines connues de fabrication de tels corps creux par soufflage ou étirage-soufflage, il est prévu au moins: un poste de conditionnement thermique des préformes dans lequel ces dernières sont chauffées à une température telle qu'elles puissent ensuite être moulées par soufflage ou par étirage-soufflage; et un poste de soufflage des préformes dans des moules dont l'empreinte a la forme du corps creux à obtenir; des transporteurs respectifs assurant l'amenée des préformes au poste de traitement thermique et le transfert des - préformes entre ce dernier et le poste de soufflage. Dans une telle machine, les préformes sont ame- nées au poste de conditionnement thermique en position verticale, le col ou goulot ouvert de la préforme étant tourné vers le haut. Il s'est avéré que le chauffage de la préforme dans la position col en haut n'était pas adapté à un conditionnement thermique satisfaisant. En effet, comme la chaleur a tendance à monter, le col situé en haut est également chauffé: il tend donc à se déformer et à perdre la configuration définitive qui lui avait été donnée lors de la fabrication de la préforme. La solution connue pour résoudre ce problème est de chauffer la préforme col en bas pour éviter la défor- mation précitée dudit col. Il est donc nécessaire de prévoir un dispositif de retournement qui permette de faire passer la préforme de la position col en haut à la position col en bas avant son chauffage, puis de la ra- mener en position col en haut pour la suite du processus de fabrication d'un corps creux achevé. Un exemple de dispositif connu de retournement est décrit et représenté (figures 4 et 5) dans le brevet FR. 2 479 077. Chaque préforme est soutenue par. un support monté à pivotement, par l'intermédiaire d'un axe, sur un bâti. Le retournement du support de préforme est assuré par un secteur denté, mû par une came, qui engrène avec un pignon denté solidaire en rotation dudit axe du support. Ce dispositif, bien qu'il fonctionne de façon satisfaisante, est difficile à régler (notamment paral- lèlisme des dentures du secteur denté et du pignon) et onéreux à fabriquer; en outre la structure de la ma- chine est relativement complexe. L'invention a donc essentiellement pour but de remédier aux inconvénients des dispositifs antérieurs et de proposer une solution technologique qui satisfasse mieux aux diverses exigences de la pratique, et qui no- tamment consiste en un agencement de structure mécanique relativement simple, avec un minimum de pièces en mouve- ment, ne nécessitant qu'un minimum d'entretien en cours d'utilisation, et qui soit d'un coût réduit aussi bien à la construction qu'à l'usage. A ces fins, l'installation conforme à l'inven- tion se caractérise essentiellement en ce que, pour effectuer-.le retournement des préformes, les moyens de commandes comprennent: - une pièce de guidage allongée et fixe formant came, en forme de tronçon d'hélice enroulée autour de la trajectoire suivie par l'axe de pivotement des supports de préformes, ce tronçon d'hélice ayant une longueur établie en fonction du pas d'hélice et de l'amplitude angulaire de basculement requis pour les préformes, - et des moyens d'appui solidaires de chaque support et aptes à coopérer de façon glissante avec la susdite pièce formant came de manière telle que, au cours du déplacement des supports sur leur trajectoire, les moyens d'appui, guidés par la pièce formant came, entraînent chaque support & basculer. L'agencement conforme à l'invention est particu- lièrement avantageux dans la mesure o le nombre des pièces composantes est réduit et o peu d'entre elles sont mobiles. On peut en outre noter dès à présent qu'en équipant les moyens d'appui avec des galets fous portant sur la pièce formant came, il est possible de réduire considérablement les frottements. Une telle structure peut en outre être facile- ment adaptée aux diverses configurations de transpor- teurs utilisés dans ce genre de machine. En effet, dans un premier exemple d'application, le transporteur peut être du type à déplacement linéaire et le tronçon d'hélice formé par la pièce formant came est alors enroulé autour d'un cylindre de révolution ayant pour axe la trajectoire de l'axe de pivotement du support; dans un second exemple de réalisation, le transporteur peut être du type plateau rotatif et le tronçon d'hélice formé par la pièce formant came est alors enroulé autour d'un tore ayant pour axe la trajectoire de l'axe de pivotement du support. Par ailleurs, la réalisation de la pièce formant came peut elle aussi donner lieu à diverses réalisations et donc faciliter l'implantation du dispositif dans une machine déterminée et/ou permettre son adaptation opti- male à des conditions particulières. Dans un premier mode de réalisation, la pièce formant came est du type femelle et comprend une gorge hélicoidale et les moyens d'appui comprennent au moins un doigt saillant solidaire du support et engagé à glissement dans cette gorge; dans un second mode de réalisation, qui est préféré en raison de sa simplicité de fabrication et d'implanta- tion, la pièce formant came est de type mâle et comprend un guide filiforme hélicoïdal ou analogue et les moyens d'appui comprennent au moins deux doigts solidaires du support et engagés de part et d'autre de ce guide filiforme. Comme déjà indiqué, chaque doigt est équipé d'un galet fou apte à assurer un contact roulant sans glisse- ment avec la pièce formant came, ce qui permet de rédui- re au maximum les frottements et les usures d'organes. Dans une application préférée de l'agencement conforme à l'invention o l'on souhaite obtenir un re- tournement complet de la préforme, la pièce formant came s'étend sur sensiblement un demi-tour d'enroulement hélicoïdal afin que chaque support de préforme pivote d'environ 180' de manière telle que la préforme passe d'une position verticale d'entrée avec le goulot en haut ou respectivement en bas à une position verticale de sortie avec le goulot en bas ou respectivement en haut. Bien entendu, dans le cas o l'installation comporte un poste pour le traitement des préformes dans lequel les préformes doivent être disposées goulot en bas alors qu'en aval et en amont dudit poste les préformes doivent être disposés goulot en haut, on prévoit deux disposi- tifs de retournement disposés respectivement en aval et en amont dudit poste. Dans un tel cas, il est avantageux que les pièces formant came appartenant respectivement aux deux dispositifs de retournement situés en aval et en amont du poste possèdent des pas d'enroulement inverses l'un de l'autre de manière que les supports de préforme décrivent, respectivement en sens inverses, la même trajectoire en arc de cercle, notamment située à l'opposé du transporteur sur lequel sont montés les supports pivotants. Outre les avantages précités procurés par l'a- gencement conforme à l'invention, on notera qu'il est possible également de procéder aisément'à sa mise en place dans une installation déjà existante, en lieu et place d'un dispositif de retournement préexistant, par 264663.2 exemple du type à secteur denté cité plus haut. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de certains modes de réalisation préférés donnés uniquement à titre d'exemples non limi- tatifs. Dans cette description on se réfère aux dessins annexés sur lesquels: - les figures 1 et 2 sont des schémas illus- trant en vue de dessus respectivement deux types d'installations visées par l'invention; - les figures 3 et 4 sont deux vues schéma- tiques montrant, dans deux positions fonctionnelles différentes, un support de préforme associé aux dispositions conformes à l'invention; - la figure 5 est une vue schématique de dessus, dans la configuration de l'installation de la figure 1, illustrant les dispositions conformes à l'invention et leur mode de perfectionnement; et - la figure 6 montre un autre mode de réalisation possible d'un organe de l'installation conforme à l'invention. La figure 1 montre schématiquement une installa- tion visée par l'invention, du type à poste de condi- tionnement thermique circulaire. Le poste de conditionnement thermique, désigné dans son ensemble par la référence numérique 1, comprend un plateau horizontal 2 tournant autour d'un axe verti- cal X-X. A la périphérie du plateau sont disposés des supports de préformes (non représentés à la fig. 1) dont il sera plus spécialement question plus loin; ces supports sont montés pivotants de manière à pouvoir basculer d'environ 180'. A l'extérieur du plateau sont disposés des fours fixes 3, par exemple à rayonnement infra-rouge, destinés au traitement thermique des pré- formes entraînées par le plateau. En amont du poste de conditionnement thermique, un dispositif d'amenée 4 amène les préformes jusqu'au plateau o elles sont positionnées sur leurs supports respectifs. En aval du poste de conditionnement thermique, un dispositif de transfert 5 recueille les préformes chauffées et les amène à un poste de soufflage 6, lui aussi agencé sous forme d'une unité tournante comportant une pluralité de moules dans chacun desquels s'effectue le processus de soufflage ou d'étirage-soufflage permet- tant de former une bouteille à partir d'une préforme. A la sortie du poste de soufflage 6, un autre dispositif de transfert 7 recueille les bouteilles et les emmène à l'extérieur de l'installation. En amont et en aval du poste de traitement thermique 1, les préformes sont disposées col en haut; au sein du poste de traitement thermique les préformes sont disposées col en bas. On prévoit, avant et après les fours, des dispositifs de retournement respective- ment 81 et 82 qui disposent les préformes dans la position requise par une simple rotation de 180' de leurs supports respectifs. La figure 2 représente schématiquement une autre réalisation d'installation visée par l'invention, dans laquelle le poste de conditionnement thermique est du type linéaire. Sur la figure 2, on a utilisé les mêmes références numériques pour désigner les organes ou par- ties identiques à ceux correspondants de la figure 1. Le poste de conditionnement thermique comprend un transpor- teur sans fin 9 supporté par deux roues extrêmes 10 (dont l'une est motrice); le transporteur sans fin 9 est équipé des supports de préformes montés pivotants; les fours 3 sont répartis le long des sections droites du transporteur et les préformes effectuent un tour quasi complet, leur entrée et leur sortie s'effectuant au voisinage de la roue 10 située à gauche sur le dessin. Les dispositifs de retournement des préformes 81 et 82 sont disposés entre cette roue 10 et les fours. Pour le reste, cette installation est identique à celle de la fig. 1. Les figures 3 et 4, auxquelles on se réfère maintenant plus particulièrement, montrent l'agencement d'un support de préforme. Ce support désigné-dans son ensemble par la référence 11, comprend un corps 12, par exemple de forme allongée, qui est monté à pivotement, par l'intermédiaire d'un axe horizontal 13, sur un bras ou un étrier 14, luimême solidaire de l'appareil mobile (plateau 2 de l'installation de la fig. 2 comme supposé sur les fig. 3 et 4, ou bien transporteur sans fin 9 de l'installation de la fig. 2). A une de ses extrémités, le corps 12 est muni d'un embout de fixation 15 destiné à recevoir par emmanchement le goulot de la préforme 16. Dans l'exemple représenté, la préforme s'étend donc verticalement.' Le corps 12 peut être en outre muni de divers équipements utiles pour le processus de fabrica- tion des bouteilles, mais qui n'ont pas de rapport direct avec l'invention, et qui ne seront donc pas décrits ici. Bien entendu, de nombreuses variantes de réalisation ou d'autres modes de réalisation des supports sont possibles. Pour provoquer le basculement du support 11 et amener la préforme de la position col en haut (fig. 3) à la position col en bas (fig. 4), on prévoit, selon l'invention, d'équiper chaque support avec des moyens d'appui aptes à coopérer de façon glissante, au cours du déplacement du support entraîné par l'organe mobile (plateau ou transporteur sans fin), avec une pièce de guidage allongée formant came qui s'étend le long de la trajectoire suivie par les supports, cette pièce formant came étant constituée en forme de tronçon d'hélice enroulée autour de la trajectoire suivie par l'axe 13 de pivotement des supports 11. En se reportant maintenant plus spécifiquement aux fig. 3 à 5, la pièce formant came est de type mâle filiforme et est constituée par une barre ou une tige métallique 17 enroulée en hélice. Cette tige 17 s'étend sur environ un demi-tour d'enroulement de l'hélice pour provoquer un pivotement d'environ 180' des supports 11, et le pas de l'hélice, autrement dit la longueur de la tige 17, est choisie en fonction de la rapidité de pivotement souhaitée. Dans le cas d'une trajectoire circulaire (cas représenté à la fig. 5 pour l'installa- tion de la fig. 1), la tige est enroulée autour d'un tore ayant pour axe la trajectoire circulaire (désignée par T sur la fig. 5) de l'axe de pivotement 13 des supports lors de la rotation du plateau 2 (enveloppe désignée par E sur la fig. 5); dans le cas d'une trajectoire rectiligne (cas de l'installation de la fig. 2), la tige est enroulée autour d'un cylindre de révolution ayant pour axe la trajectoire linéaire de l'axe de pivotement 13 des supports lors du mouvement du transporteur 9. La préparation de la tige 17 dans sa configuration définitive peut être facilement effectuée en cintrant une tige métallique autour d'un tronçon de tube au diamètre approprié, rectiligne ou cintré en arc de cercle. En outre, chaque support 11 est équipé de deux doigts latéraux sensiblement parallèles et munis respec- tivement de deux galets fous 18 écartés l'un de l'autre, entre lesquels peut s'engager la tige 17 au cours du processus de retournement. L'écartement des deux galets 18 est sensiblement supérieur à l'épaisseur ou au dia- mètre de la tige 17 de manière à éviter des coincements au cours du déplacement, en particulier lorsque le pas de l'hélice est faible. Le recours à des galets fous permet d'assurer un contact roulant sans glissement, et d'éviter les frottements et les usures inhérents à un guidage par des doigts fixes. A la figure 5, on a représenté en 81 le pro- cessus de retournement de la préforme col en haut-col en bas qui s'effectue en amont des fours de conditionnement thermique, et en 82 le processus de retournement inverse de la préforme col en bas-col en haut qui s'effectue à la sortie des fours. Compte tenu de la structure de montage des supports 11 sur le plateau 2 ou le transporteur sans fin 9, il est souhaitable, dans le souci de simplifier cette structure, que les deux basculements s'effectuent en sens inverses l'un de l'autre sur la même trajectoire semi-circulaire, la préforme 16 passant à l'extérieur comme schématisé par la double flèche 19 de la fig. 3. Cela implique que les deux tiges de guidage 17 possèdent des sens d'enroulement respectivement inverses l'un par rapport à l'autre, comme représenté sur la fig. 5: dans cet exemple, en amont des fours (repère 81) t la tige 17 suit une hélice ayant un pas à gauche (ou sens trigono- métrique), tandis qu'en aval des fours (repère 82) le pas d'enroulement est à droite (sens inverse du sens trigonométrique). Enfin, comme montré aux fig. 3 et 4, chaque bras ou étrier 14 est muni d'un doigt de butée 20 tourné vers le haut et sur lequel vient reposer le galet 18 qui est le plus proche de l'axe de pivotement 13 lorsque le sup- port 11 est en position renversée (fig. 4). Cette butée procure une référence fixe pour un positionnement sensi- blement vertical de la préforme et donc pour un posi- tionnement prédéterminé de la préforme par rapport aux sources de chaleur des fours. Bien entendu, de nombreuses variantes de réali- sation peuvent être envisagées dans le cadre de l'inven- tion. En particulier, la pièce en forme de came peut, comme représenté à la fig. 6, être réalisée du type femelle et être constituée par une gorge 21 s'étendant selon un profil en long qui est hélicoïdal. Cette gorge, à section en U, peut être usinée de toute manière appropriée pour obtenir la pièce 22 de la fig. 6 présentant le profil hélicoïdal creux cherché. Dans l'exemple représenté à la fig. 6, la gorge 21 est enroulée en hélice autour d'un axe rectiligne, sur un contour cylindrique de révolution (utilisable pour l'installation de la fig. 2). Chaque support 11 possède alors un doigt saillant équipé d'un galet unique (cet agencement n'est pas représenté) qui est engagé dans la gorge hélicoïdale 21. Comme il va de soi et comme il résulte d'ail- leurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réa- lisation qui ont été plus particulièrement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. En particulier, on comprendra que les moyens conformes à l'invention sont propres à assurer un basculement des supports avec une quelconque amplitude angulaire: cette amplitude angulaire est déterminée uniquement par la longueur curviligne de la pièce formant came. En outre, on comprendra que le type (mâle ou femelle) de la pièce en forme de came n'est pas lié au type (rotatif ou linéaire) du transporteur et qu'à chaque transporteur (rotatif ou linéaire) peut être associé l'un ou l'autre type (mâle ou femelle) de pièce en forme de came, en fonction d'exigences spécifiques. REVENDICATIONS 1. Installation pour la fabrication de corps creux en matière plastique, tels que bouteilles, flacons ou analogues, à partir de préformes (16) présentant une extrémité fermée et une extrémité ouverte formant gou- lot, cette installation étant équipée d'au moins un transporteur (2, 9) muni de supports (11) pour les pré- formes qui sont déplacés selon une trajectoire prédéter- minée (T), ces supports de préformes étant disposés les uns à la suite des autres et aptes à pivoter (19) sur une plage angulaire donnée sous l'action de moyens de commande de basculement de manière que les préformes puissent être amenées dans une position finale différente de leur position initiale, caractérisée en ce que lesdits moyens de commande comprennent: une pièce de guidage allongée et fixe (17, 21) formant came, en forme de tronçon d'hélice enroulée autour de la trajectoire (T) suivie par l'axe de pivotement (13) des supports (11) de préformes, ce tronçon d'hélice ayant une longueur établie en fonction du pas d'hélice et de l'amplitude angulaire de basculement requis pour les préformes, - et des moyens d'appui (18) solidaires de chaque support (11) et aptes à coopérer de façon glissante avec la susdite pièce formant came de manière telle que, au cours du déplacement des supports sur leur trajectoire précitée, les moyens d'appui, guidés par la pièce formant came, entraînent chaque support à basculer. 2. Installation selon la revendication 1, carac- térisée en ce que le transporteur (9) est du type à déplacement linéaire et en ce que le tronçon d'hélice formé par la pièce formant came (21) est enroulé autour d'un cylindre de révolution ayant pour axe la trajec- toire de l'axe de pivotement du support. 3. Installation selon la revendication 1, carac- térisée en ce que le transporteur (2) est du type à plateau rotatif et en ce que le tronçon d'hélice formé par la pièce formant came (17) est enroulé autour d'un tore ayant pour axe la trajectoire de l'axe de pivotement du support. 4. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la pièce formant came est de type femelle et comprend une gorge hélicoïdale (21) et en ce que les moyens d'appui com- prennent au moins un doigt saillant qui est solidaire du support et qui est engagé à glissement dans cette gorge. 5. Installation selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 3, caractérisée en ce que la pièce for- mant came est de type mâle et comprend un guide fili- forme hélicoïdal ou analogue (17) et en ce que les moyens d'appui comprennent au moins deux doigts saillants qui sont solidaires du support et qui sont engagés de part et d'autre de ce guide filiforme. 6. Installation selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que chaque doigt est équipé d'un galet fou (18) apte à assurer un contact roulant sans glissement avec la pièce formant came. 7. Installation selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 6, pour le retournement des préformes, caractérisée en ce que la pièce formant came s'étend sur sensiblement un demi-tour d'enroulement hélicoïdal afin que chaque support de préforme pivote d'environ 180', de manière telle que la préforme passe d'une position ver- ticale d'entrée avec le goulot en haut ou respectivement en bas à une position verticale de sortie avec le goulot en bas ou respectivement en haut. 8. Installation selon la revendication 7, com- portant un poste pour le traitement des préformes dans lequel les préformes doivent être disposées goulot en bas alors qu'en aval et en amont dudit poste les préfor- mes doivent être disposées goulot en haut, caractérisée en ce qu'elle comporte deux dispositifs de retournement (en 8 et 82) disposés respectivement en aval et en amont dudit poste. 9. Installation selon la revendication 8, carac- térisée en ce que les pièces formant came appartenant respectivement aux deux dispositifs de retournement situés en aval et en amont du poste possèdent des pas d'enroulement inverses l'un de l'autre de manière que les supports de préforme décrivent, respectivement en sens inverses, la même trajectoire en arc de cercle, notamment située à l'opposé du transporteur sur lequel sont montés les supports pivotants.