Brevet FR2736583A1 — publié le 19970117

La machine à mouler à laquelle l'invention se rapporte du type de celles destinées à former des corps creux tels que des bouteilles et analogues par soufflage au gaz réalisé à l'intérieur d'une ébauche qui, préalablement chauffée, a été placée dans le moule possédant la configuration adéquate. Dans ce domaine, la technique de moulage par étiragesoufflage à orientation biaxiale est connue et très répandue. Elle consiste en ce que le soufflage de l'ébauche est réalisé dans les limites d'un intervalle de température très précis et en ce que l'étirage de l'ébauche, qui est à la fois mécanique dans la direction longitudinale et soufflé dans la direction transversale, a pour effet que les molécules de la matière s'orientent selon ces deux directions, ce qui crée un squelette invisible ou une structure interne du type à mailles qui renforce les propriétés mécaniques et optiques intrinsèques de la matière.Ces résultats avantageux sont d'autant plus mis à profit que la qualité de la matière de départ est meilleure, le polytéréphtalate d'éthylène étant particulièrement remarquable à ce propos, puisqu'il donne une combinaison exceptionnelle de propriétés (transparence, légèreté, résistance aux chocs et aux conditions ambiantes et imperméabilité au dioxyde de carbone), qui le rendent approprié pour un grand nombre d'applications dans l'emballage, huile, vinaigre, eaux minérales, boissons gazeuses, etc.. Les machines connues actuellement dans ce domaine répondent à deux types : celles qui travaillent de façon discontinue, qui sont de plus grandes dimensions en surface et donnent une qualité non homogène, et qui gaspillent considérablement la capacité des moyens de production et celles qui travaillent de façon continue, c'est-à-dire sans interruptions, raison pour laquelle elles impliquent des mécanismes plus complexes et, en conséquence, un grand risque de panne, pour obtenir que l'ébauche, qui est prise froide puis chauffée puisse être convenablement placée dans un moule de soufflage qui doit se déplacer en même temps que l'ébauche déjà chauffée. La nouvelle machine répond à un nouveau concept, simple et révolutionnaire, en ce sens qu'on y fait coexister un actionnement continu et un autre discontinu, qui se transforment continuellement l'un dans l'autre en des points déterminés d'un circuit fermé. A cet effet, la nouvelle machine comprend un carrousel ou train sans fin doté simultanément d'un actionnement continu et d'un actionnement intermittent, les transformations directe et inverse entre lesdits actionnements continu et intermittent s'effectuant par une variation commandée de la distance d'écartement entre plusieurs chariots qui constituent les éléments unitaires qui s'enchaînent dans la constitution dudit carrousel sans fin, et dont les chariots comprennent un support dans lequel ils reçoivent lesdites ébauches pour les entraîner le long de tout le processus de chauffage et de moulage par soufflage qui confère auxdites ébauches ladite configuration finale qu'on désire obtenir dans les corps creux produits.En synchronisant les vitesses des deux actionnements, on fait en sorte que, dans la partie centrale du parcours actionné par intermittence, les chariots soient espacés au maximum et qu'à la sortie de ce parcours, ils réduisent leur écartement mutuel à un minimum, de sorte qu'ils viennent s'accumuler dans une zone de transition d'ou ils sont appelés par l'actionnement continu ; et à la sortie de cet actionnement continu, on trouve un point où se place la zone d'influence de l'actionnement intermittent et les chariots sont de nouveau espacés de leur écartement maximum. Cette nouvelle conception apporte des avantages considérables : en plaçant la section de chauffage dans le segment de sortie de l'actionnement continu, étant donné que les chariots avancent ici avec l'écartement minimum, on tire le meilleur profit d'une unité qui est coûteuse, en même temps qu'on emploie pour cela une dimension longitudinale minime, ce qui se traduit, pour la machine, par l'occupation d'un espace également réduit ; l'acheminement des ébauches, le soufflage et l'extraction (mécanique) des bouteilles s'effectuent en des points distincts du parcours actionné par intermittence, en tirant parti des laps de temps entre les impulsions successives qui sont avantageusement plus longs que les impulsions propres ; grande simplicité, économie de coût et d'exploitation et réduction de l'occupation d'espace, qui font que la machine est particulièrement bien appropriée, par exemple pour les usines d'embouteillage qui doivent intégrer la production de leurs propres emballages à un prix acceptable, qui ont un espace disponible limité par les nécessités de l'activité réelle et en fonction de laquelle l'installation a été conçue à l'origine. Selon l'invention, ledit carrousel est composé d'une pluralité desdits chariots qui sont enchaînés les uns à la suite des autres au moyen d'un bras longitudinal respectif de manière que l'enchaînement se produise selon un axe longitudinal de symétrie qui colncide avec l'axe longitudinal du carrousel, lesquels chariots présentent à leurs extrémités des points d'articulation qui, relativement au sens de l'avance, sont des points d'articulation avant et arrière qui opèrent respectivement avec un lieu d'articulation arrière situé dans le chariot avant et avec un lieu d'articulation avant situé dans le chariot arrière, lesdits chariots ayant un socle inférieur et une plate-forme supérieure, ledit socle inférieur formant à sa périphérie un canal annulaire qui est guidé sur un premier rail longitudinal qui couvre tout le parcours sans fin dudit carrousel et ladite plate-forme supérieure possédant un contour rectangulaire à angles arrondis et des dimensions sur ses grands côtés et ses petits côtés qui sont telles que ledit petit côté puisse être guidé sur un deuxième rail longitudinal qui ne couvre qu'une partie dudit parcours sans fin du carrousel, partie qui est de grande longueur et s'étend avantageusement vers l'avant et vers l'arrière dudit actionnement discontinu, ledit petit côté étant aussi de longueur égale à la longueur effective desdits bras entre lesdits points d'articulation avant et arrière, et ledit grand côté possède une longueur égale à la somme des longueurs effectives desdits bras, plus deux fois une demi-largeur desdits bras, ces deux demi-largeurs des bras étant, l'une en avant et l'autre en arrière respectivement, lesdits lieux d'articulation avant et arrière d'un même chariot étant espacés exactement de ladite longueur effective desdits bras. Pour garantir la précision de l'avance des chariots dans chacun de leurs états possibles, lesdits actionnements continu et intermittent sont imposés au moyen de première et deuxième roues dentées respectivement, ladite première roue dentée ayant un pas entre dents capable de recevoir de façon réglable et d'entraîner les socles inférieurs de deux desdits chariots qui sont contigus et juxtaposés au moyen d'un encastrement effectué par rapport aux canaux annulaires desdits socles par le profil dudit pas de la première roue dentée ; et ladite deuxième roue dentée présentant un espace entre dents muni d'un profil en arc de cercle complémentaire du canal annulaire d'un seul desdits socles de chariots. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une vue en plan de dessus qui illustre schématiquement la constitution d'un carrousel selon l'invention. La figure 2 est une vue agrandie du détail 2 encerclé sur la figure 1. La figure 3 est une vue agrandie qui correspond au détail 3 encerclé sur la figure 1. La figure 4 est une vue en élévation correspondant à deux chariots 10 selon la figure 2, et qui est prise en partie en coupe selon la ligne 4 de la figure 2. On remarque qu'une ébauche 1 est placée sur chacun des deux chariots 10. La figure 5 montre à plus grande échelle la coupe prise selon la ligne 5 de la figure 2. La figure 6 montre sous forme agrandie la coupe correspondant à la ligne 6 de la figure 3. La nouvelle machine comprend essentiellement (figure 1) un carrousel 7 qui est constitué par un train sans fin de chariots 10 réunis au moyen des bras longitudinaux 12, le carrousel 7 est entraîné (dans le sens indiqué par la flèche), à la fois par une première roue dentée 8, animée d'une rotation continue et par une deuxième roue dentée 9 qui est animée d'une rotation intermittente dans laquelle les intervalles entre impulsions sont d'une durée suffisante pour effectuer les phases d'alimentation des ébauches 1, de soufflage de moulage des ébauches 1 et d'extraction des bouteilles obtenues.Les configurations respectives dent-pas 8g-8B et dents-creux de denture 9a-9k des première et deuxième roues dentées 8 et 9 respectivement sont telles que, dans le premier cas, les chariots 10 soient entraînés continuellement deux à deux, tandis que, dans le deuxième cas, les chariots 10 sont poussés par intermittence un à un. Les chariots 10, qui comportent le support correspondant pour la sustentation et le soufflage de l'ébauche 1, comprennent (voir figures 4 à 6) : le socle inférieur 17 quI, par sa gorge annulaire 19, est en permanence en prise avec le premier rail 20, lequel s'étend sur toute la longueur du carrousel 7, cependant qu'on doit remarquer que cet engagement permet théoriquement la libre rotation du chariot 10, c'est-à-dire que le chariot 10 reste identiquement en prise quelle que soit sa position de rotation par rapport à l'axe de ladite gorge annulaire 19 ; la plate-forme supérieure 18, avec son périmètre rectangulaire arrondi aux angles et dont le petit côté 18a assure la prise avec le deuxième rail 21, en obligeant les chariots 10 à orienter leurs grands côtés 18k dans la direction longitudinale (ou direction de marche) du carrousel 7, et en glissant par rapport à ce deuxième rail 21. Les chariots 10 sont réunis par des bras 12 de telle manière que, lorsque les chariots 10 sont le long du deuxième rail (figures 2, 4 et 5), le bras 12 intermédiaire se trouve au-dessus de l'axe de la marche et détermine un écartement maximum entre les chariots 10 successifs, écartement qui, en outre, est maintenu stable le long de ce rail 21.Et, lorsque (figures 3 et 6) les chariots 10 abandonnent ce deuxième rail 21 et s'engagent (avec possibilité de rotation) sur le premier rail 20, il se produit qu'au début, l'impulsion intermittente reçue par l'arrière surmonte la sollicitation continue qu'il reçoit par l'avant et, de cette façon, le chariot 10 tend à tourner et tourne jusqu'à ce qu'il place son grand côté 18b en travers et reste dans une situation telle que le chariot suivant s'y juxtapose par les grands côtés 18k, de sorte qu'on obtient une compacité totale avec l'écartement minimum possible entre deux chariots 10 consécutifs. Le passage direct et inverse entre ces deux positions constitue le principe fondamental de l'invention, puisqu'il détermine les raccourcissements et allongements de l'espace occupe par un certain nombre de chariots dans la direction longitudinale, en compensant ainsi la prédominance d'un type d'actionnement ou d'un autre dans des segments déterminés du parcours et en résolvant le problème de la transition entre les actionnements continu 8 et intermittent 9, en réussissant à réaliser la situation paradoxale consistant en ce que les deux actionnements coexistent et se succèdent mutuellement de façon continue, en permettant d'obtenir un cycle de travail continu dans lequel il se produit néanmoins des arrêts qui permettent de réaliser statiquement les opérations d'alimentation, soufflage et extraction précitées ;; le résultat est qu'on a évité ainsi les graves inconvénients des machines continues actuelles, en même temps qu'on dispose des moments d'arrêt qui sont propres aux machines discontinues. Pour assurer le positionnement correct dans l'état juxtaposé des chariots 10, les bras 12 possèdent entre leurs points d'articulation avant 13 et arrière 14 une longueur effective 12a égale au petit côté 18a, et ces points d'articulation 13, 14 opèrent au lieu d'articulation arrière 16 du chariot 10 avant et au lieu d'articulation avant 15 du chariot 10 arriere lesquels sont sur le grand axe des platesformes 18 et au centre d'un rebord défini entre chaque petit côté 18a et un premier ou deuxième épaulement respectif, 22 ou 23 respectivement, lequel rebord possède une largeur quelque peu supérieure à celle du bras 12. Pour garantir que le chariot 10 effectuera une rotation dans le bon sens pour passer de l'état de grand écartement à celui de petit écartement, on a prévu dans l'un des chariots de chaque paire de chariots 10 successifs, un troisième épaulement 24 qui est parallèle audit grand côté 18a de la plate-forme supérieure 18, et qui s'applique contre le côté respectif de celui desdits bras 12 qui lui correspond et qui est orienté longitudinalement. Le procédé complet de fabrication est clairement décrit au moyen de la figure 1, sur laquelle, dans la section d'alimentation 25, les chariots 10 avancent juxtaposés en régime intermittent, ce qui permet de placer les ébauches 1 pendant les pauses ; à la sortie de cette section d'alimentation 25, c'est l'action continue qui prédomine, et la première roue dentée 8 entraîne deux à deux les chariots 10 juxtaposés et les conduit à la section de chauffage 26, laquelle est parcourue en régime continu. A la sortie de cette dernière section, commence ensuite le deuxième rail 21 qui, en combinaison avec l'action intermittente de la deuxième roue dentée 9, espace les chariots 10 et vient les placer avec ce régime intermittent dans une section de moulage par soufflage 27, où cette opération est réalisée en tirant parti des pauses, et avec un moule multiple, par exemple, double ; dans ce régime intermittent, les chariots 10 sont entraînés un à un jusqu'à ce qu'ils atteignent la section d'extraction 28, où l'on tire parti des pauses pour retirer les bouteilles produites a à la sortie de cette dernière section, les chariots 10 abandonnent le deuxième rail 21 et, comme on l'a dit plus haut, ils vont se juxtaposer pour entrer dans la section d'alimentation 25. Bien entendu, diverses modifications et variantes pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Machine à mouler les ébauches par soufflage, en particulier machine destinée au moulage par soufflage de corps creux tels que des bouteilles en matière plastique, à partir d'ébauches (1) qui, préalablement chauffées, sont placées à l'intérieur d'un moule où se produit une insufflation de gaz à une température élevée nécessaire, caractérisée en ce qu'elle comprend un carrousel (7) ou train sans fin doté simultanément d'un actionnement continu (8) et d'un actionnement intermittent (9), les transformations directe et inverse entre lesdits actionnements continu (8) et intermittent (9) s'effectuant par une variation commandée de la distance d'écartement entre plusieurs chariots (10) qui constituent les éléments unitaires qui s'enchaînent dans la constitution dudit carrousel sans fin (7), et dont les chariots (10) comprennent un support (1) dans lequel ils reçoivent lesdites ébauches (1) pour les entraîner le long de tout le processus de chauffage et de moulage par soufflage qui confère auxdites ébauches (1) ladite configuration finale qu'on désire obtenir dans les corps creux produits. 2. Machine à mouler les ébauches par soufflage, caractérisée en ce qu'elle comprend un carrousel (7) composé d'une pluralité de chariots (10) qui sont enchaînés les uns à la suite des autres au moyen d'un bras longitudinal respectif (12) de manière que l'enchaînement se produise selon un axe longitudinal de symétrie qui coïncide avec l'axe longitudinal du carrousel (7), lesquels chariots (10) présentent à leurs extrémités des points d'articulation qui, relativement au sens de l'avance, sont des points d'articulation avant (13) et arrière (14) qui opèrent respectivement avec un lieu d'articulation arrière (16) situé dans le chariot (10) avant et avec un lieu d'articulation avant (15) situé dans le chariot (10) arrière, lesdits chariots (10) ayant un socle inférieur (17) et une plate-forme supérieure (18), ledit socle inférieur (17) formant à sa périphérie un canal annulaire (19) qui est guidé sur un premier rail longitudinal (20) qui couvre tout le parcours sans fin dudit carrousel (7) et ladite plate-forme supérieure (18) possédant un contour rectangulaire à angles arrondis et des dimensions sur ses grands côtés (18b) et ses petits côtés (18a) qui sont telles que ledit petit côté (18a) puisse être guidé sur un deuxième rail longitudinal (21) qui ne couvre qu'une partie dudit parcours sans fin du carrousel (7), partie qui est de grande longueur et s'étend avantageusement vers l'avant et vers l'arrière dudit actionnement discontinu (9), ledit petit côté (18a) étant aussi de longueur égale à la longueur effective (12a) desdits bras (12) entre lesdits points d'articulation avant (13) et arrière (14), et ledit grand côté (18b) possède une longueur égale à la somme des longueurs effectives (12a) desdits bras (12), plus deux fois une demi-largeur desdits bras (12), ces deux demi-largeurs des bras (12) étant respectivement, l'une en avant et l'autre en arrière, lesdits lieux d'articulation avant (15) et arrière (16) d'un même chariot (10) étant espacés exactement de ladite longueur effective (12a) desdits bras (12). 3. Machine à mouler les ébauches par soufflage selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits actionnements continu (8) et intermittent (9) sont imposés au moyen de première (8) et deuxième (9) roues dentées respectivement, ladite première roue dentée (8) ayant un pas (8b) entre dents (8a) capable de recevoir de façon réglable et d'entraîner les socles inférieurs (17) de deux desdits chariots (10) qui sont contigus et juxtaposés au moyen d'un encastrement effectué par rapport aux canaux annulaires (19) desdits socles (17) par le profil dudit pas (8b) de la première roue dentée (8), et ladite deuxième roue dentée (9) présentant un espace (9b) entre dents (9a) muni d'un profil en arc de cercle complémentaire du canal annulaire (19) d'un seul desdits socles (17) de chariots (10). 4. Machine à mouler les ébauches par soufflage selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite plate-forme supérieure (18) présente des premier (22) et deuxième (23) épaulements qui sont parallèles auxdits petits côtés (18a) de la plate-forme supérieure (18), et chacun desdits épaulements (22, 23) est espacé du plus proche desdits petits côtés (18a) d'une dimension légèrement supérieure à la largeur d'un bras (12). 5. Machine à mouler les ébauches par soufflage selon les revendications 2 et 4, caractérisée en ce que, dans un chariot d'une paire de deux chariots (10) successifs, il est prévu un troisième épaulement (24) qui est parallèle auxdits grands côtés (18a) de la plate-forme supérieure (18) et qui est juxtaposé au côté respectif de celui desdits bras (12) qui lui correspond et qui est orienté longitudinalement.