Brevet FR2769536A1 — publié le 19990416

La présente invention concerne un concept nouveau de machine petite et moyen cadence pour la fabrication, par soufflage, de récipients en matière plastique à partir de préformes froides. Le soufflage des récipients en matière plastique est traditionnellement effectué par des machines complexes et à haute cadence.Le concept de machine de soufflage selon 'invention comporte en effet 8 différents dispositifs mécaniques simples caractérisés par 1/ Dispositif de convoyage des préfornes Le convoyeur circulaire( fig.l ) permet à un ensemble de wagonnets (44)(convoyant chacun une préforme )de circuler à une vitesse et à un pas définis et correspondant aux différentes phases qui caractérisent la fabrication par thermo-soufflage des récipients en matière plastique à partir de préformes froides. Le convoyeur en ligne se décompose en: Une partie fixe; Deux voies parallèles et symétrique( fig.2 vue en coupe),par rapport à l'axe du convoyeur(40,fig.1),chacunes d'elles sont constituées de deux rails parallèles(18,fig.2 )montées en circuit fermé. la partie superieur du convoyeur traverse la station de soufflage à la hauteur des plateaux(9)fig.4 ;la partie inferieur du convoyeur contourne la station de soufflage par le dessous de la station de soufflage(FIG.1). Une partie mobile constituée d'un ensemble de wagonnets FIG.1(44)qui avance dans le même sens. Un entraînement pas à pas par chaine(20) à taquets 19)fig.l.(poussant les wagonnets par l'intermediaire des indexeurs(27)(47)fig.2) Un entraînement en continu par chaîne ( 22)à taquets(21)(FIG.1 etFIG.2(poussant les wagonnets par l'intermediaire des indexeurs(27)(47)fig.2) deux dispositifs de transfert mécaniques identiques et symetrique par rapport à l'axe du convoyeur (40) FIG.1. (un seul etant repesenté sur la figure 2 ). un premier dispositif mécanique fig.2 ,placé entre la station de chauffe et la station de soufflage,permet le transfert et indexation des wagonnets depuis la chaînes d'avance(22)(qui correspond aux retour des wagonnets,phase chargement des préformes, phase chauffe des préformes.)à la chaîne(20) (qui correspond aux phases de soufflage preformes,déchargement des récipients soufflés, retour des wagonnets.)voir fig.l. pour info la pente extérieur(30)fig. se trouve coté chaîne (22)FIG.l un deuxième dispositif(non représenté sur les fig.l et fig.2) de transfert et indexation (symétrique au premier dispositif par rapport à l'axe du convoyeur(40)fig.l),placé entre la station de retour des wagonnets et la station de chargement, permet le transfère des wagonnets depuis la chaîne d'avance(20) (qui correspond aux phases de soufflage des préformes,déchargement des récipients soufflés, phase retour des wagonnets.)à la chaîne(22) )(qui correspond aux phases retour des wagonnets vides ,chargement des préformes,chauffe des préformes .) pour info la pente extérieur(30)fig.2 se trouve coté chaîne (20)FIG.1 Pendant la phase de chauffe une rotation est effectué sur l'axe longitudinal de la préforme posée sur la tournette( 35)fig.2 .La rotation est effectuée par un pignon fixé sur la tournette(46)fig.2 et une chaîne actionnée par l'arbre principal( l),fig.5. Un ensemble de deux différents types de wagonnets FIG.2;Les wagonnets sont montés en alternance par paire et circulent en circuit fermé.Ils sont poussés par des taquets (21;19) fixés sur les chaînes d'avance(22;20) )FIG.2. Le premier type de wagonnet (24)est constitué d'un corps muni de deux guides latéraux (26)et d'un indexeur (27) monté librement dans deux alésages(25)FIG.2. Le deuxième type de wagonnet(23)(vue en coupe)est constitué d'un corps muni de deux guides latéraux (26)et d'un indexeur(47) monté librement dans deux alésages(25), un doigt(28)est fixé perpendiculairement sur l'indexeur. Le transfert des wagonnets s'effectue par paire,à chaque cycle machine(correspondant à un tour de l'arbre principal( 1),FIG.4 et FIG.5 ). Le transfert du premier wagonnet(24.1)FIG.2 est obtenu par une poussée latérale sur l'indexeur(27) obtenue par l'association d'une pente(30) fixée à l'extérieur du convoyeur et de la poussée du wagonnet(23.l)lui-même poussé par le wagonnet(24.2).La poussée sur l'indexeur(27) permet au wagonnet(24.l)changer de position et de se présenter devant le taquet(19.1) de la chaîne pas à pas(20). Le transfert du deuxième wagonnet est obtenu par; la poussée latérale sur le doigt(28), exercée par 1' association d'une pente(29) fixée à l'intérieur du convoyeur et de la poussée du wagonnet (24.2).La poussée sur le doigt(28) permet à l'indexeur (47) de changer de position et se présenter devant le taquet(19.2) de la chaîne pas à pas(20). 2/ Dispositif de chargement préformes froides FIG.3 (vue en coupe) Un polygone alésé(31), percé d'un trou(32) sur chaque face ,actionné en rotation continue par la chaine(22) FIG.1 Un axe creux(33)fixe et percé d'un trou(34). Une roue à 6 encoches (38)(cyclée au polygone) permet de présenter les préformes froides corps en bas (36). Une rampe gravitaire (37)permet d'alimenter la roue (38 )en préformes froides(deux rails parallèles soutenant les préformes par la collerette ,corps en bas).lors de l'alignement d'un wagonnet (44)et de la préforme( 36)qui coïncide à l'alignement des perçages(32,34 ).La dépression qui est effectuée à L'intérieur de l'axe creux permet à la préforme de monter et de se placer sur la tournette(35)fixée sur le wagonnet(44 ),afin que celle ci soit convoyée vers les différentes phases 3/ Dispositif permettant d'indexer les wagonnets dans 1' axe des 2 moules FIG.4 Deux vés(39) ajustables,fixés sur chaques plateaux(9)assurent l'indexage et l'alignement latérales des 2 tournettes(35)(montées sur les 2 wagonnets (44)) dans l'axe des moules lors de la fermeture des plateaux (9). 4/ Mouleries Deux demi-moules refroidis par eau fixés sur deux plateaux animés d'un mouvement cyclé à la machine. 5/ Distribution haute pression FIG.4 L' alimentation en air haute pression nécessaire au soufflage du récipient est obtenu par un ensemble de vannes(14)( fixées au bloc de soufflage(12)vue en coupe )manoeuvré par deux vérins(13) qui en poussant sur la partie inférieur des wagonnets (44), assurent le passage de l'air et l'étanchéité du circuit créé par cet ensemble Lorsque le bloc de soufflage se trouve en position haute ,Les cycles des différentes pressions ,pour l'étirage ,le soufflage et l'échappement sont effectués par des vannes( 14) à commande mécanique actionnées par des cames ajustables(15) montées sur l'arbre principal (l).Lorsque le bloc de soufflage se trouve en position basse, les cycles des différentes pressions pour l'étirage le soufflage et l'échappement ne sont plus effectués par les vannes (14) 6/ L'étirage du corps de la préforme chaude dans le sens longitudinal s'effectue par un vérin double effet 16)dont la tige (17)est utilisée comme barre d'étirage 7/ Un dispositif mécanique FIG.5 monté en symétrie par rapport à l'axe du convoyeur(40), permet de synchroniser la fermeture des plateaux support moules: une came(2)( montée, sur l'arbre principal(l) (en rotation continue actionné par un moteur électrique) ,transmet un mouvement linéaire à un galet ajustable( lO)(réglage de la course )fixé sur un pavé mobile (5) par 1' intermédiaire d une bielle (4)pivotant sur son axe (48 );le rappel de la bielle dans la partie repos de la came (2) (correspondant à l'ouverture des plateaux(9)) est effectué à l'aide du vérin (6) . le pavé mobile(5)en coulissant dans la colonne(7) transmet à son tour un mouvement linéaire ,par l'intermédiaire de la biellette ajustable en longueur(8) au plateau support moule (9) coulissant dans les colonnes (11). La biellette (8)permet le verrouillage des plateaux(8) lors de la phase de soufflage des préformes. 8/ Le même arbre(1) tournant transmet: voir FIG.2 -Une avance en continu à la chaîne (22) une avance pas à pas à la chaîne (20) -Le pas à pas est obtenu par l'intermédiaire d une croix de malte ,à 4 branches(41) ; celle ci est actionnée par le plateau (42) fig.5 muni d un galet (43) . La rotation du plateau est obtenu par la rotation de l'arbre principal(l). REVENDICATION Machine de soufflage en ligne de récipients en matière plastique à partir de préformes froides caractérisée par différentes phases de fabrication 1/une phase de chargement(à vitesse continue)des préformes froides défini par: un Dispositif de chargement préformes froides .Un polygone alésé(31), percé d'un trou(32) sur chaque face ,actionné en rotation continue par la chaîne(22) . Un axe creux(33)fixe et percé d'un trou(34). Une roue à encoches (38)(cyclée au polygone) permet de présenter les préformes froides corps en bas (36). Une rampe gravitaire (37)permet d'alimenter la roue (38 )en préformes froides(deux rails parallèles soutenant les préformes par la collerette ,corps en bas).lors de l'alignement d'un wagonnet (44)et de la préforme( 36)qui coïncide à l'alignement des perçages(32,34 ).La dépression qui est effectuée à L'intérieur de l'axe creux permet à la préforme de monter et de se placer sur la tournette(35)fixée sur le wagonnet(44 ),afin que celle ci soit convoyée vers les différentes phases 2/une phase de chauffe des préformes effectuée par le passage (à vitesse continue) des préformes devant des fours défini par: un dispositif permettant une rotation effectuée sur l'axe longitudinal de la préforme posée sur la tournette( 35).La rotation est effectuée par un pignon fixé sur la tournette(46) et une chaîne actionnée par l'arbre principal( 1), 1' avance des wagonnets est obtenu par les taquets (21) 3/un transfert de vitesse de la phase de chauffe à la phase de soufflage défini par: un dispositif mécanique,placé entre la station de chauffe et la station de soufflage,permet le transfert et indexation des wagonnets depuis la chaîne d'avance(22)(qui correspond aux retour des wagonnets,phase chargement des préformes, phase chauffe des préformes.)à la chaîne(20) (qui correspond aux phases de soufflage préformes,déchargement des récipients soufflés, retour des wagonnets.). pour info la pente extérieure(30) se trouve coté chaîne (22).Le transfert des wagonnets s'effectue par paire,à chaque cycle machine(correspondant à un tour de l'arbre principal( l).Le transfert du premier wagonnet(24.1) est obtenu par une poussée latérale sur l'indexeur(27) obtenue par l'association d'une pente(30) fixée à l'extérieur du convoyeur et de la poussée du wagonnet(23.1)lui-même poussé par le wagonnet(24.2).La poussée sur l'indexeur(27) permet au wagonnet(24.l)de changer de position et de se présenter devant le taquet(19.1) de la chaîne pas à pas(20). Le transfert du deuxième wagonnet est obtenu par; la poussée latérale sur le doigt(28), exercée par 1' association d'une pente(29) fixée à l'intérieur du convoyeur et de la poussée du wagonnet (24.2).La poussée sur le doigt(28) permet à l'indexeur (47) de changer de position et se présenter devant le taquet(l9.2) de la chaîne pas à pas(20). 4/un transfert de vitesse de la phase de déchargement des récipients à la phase de chargement des préformes défini par: un dispositif(non représenté ) de transfert et indexation (symétrique au premier dispositif par rapport à l'axe du convoyeur(40),placé entre la station de retour des wagonnets et la station de chargement, permet le transfère des wagonnets depuis la chaîne d'avance(20) (qui correspond aux phases de soufflage des préformes,déchargement des récipients soufflés, phase retour des wagonnets.)à la chaîne(22) )(qui correspond aux phases retour des wagonnets vides ,chargement des préformes,chauffe des préformes .) pour info la pente extérieur(30) se trouve coté chaîne (20). 5/une phase de soufflage des preformes effectuée par le passage à (vitesse pas à pas) des preformes(deux par deux) dans la station de soufflage défini par: un Dispositif permettant d'indexer les wagonnets dans 1' axe des 2 moules Deux vés(39) ajustables,fixés sur chaques plateaux(9)assurent l'indexage et l'alignement latérales des 2 tournettes(35)(montées sur les 2 wagonnets (44)) dans l'axe des moules lors de la fermeture des plateaux (9). L' alimentation en air haute pression nécessaire au soufflage du récipient est obtenu par un ensemble de vannes(l4)( fixées au bloc de soufflage(l2)vue en coupe )manoeuvré par deux vérins(l3) qui en poussant sur la partie inférieur des wagonnets (44), assurent le passage de l'air et l'étanchéité du circuit créé par cet ensemble .Lorsque le bloc de soufflage se trouve en position haute ,Les cycles des différentes pressions ,pour l'étirage ,le soufflage et l'échappement sont effectués par des vannes( 14) à commande mécanique actionnées par des cames ajustables(15) montées sur l'arbre principal (l).Lorsque le bloc de soufflage se trouve en position basse, les cycles des différentes pressions pour l'étirage le soufflage et l'échappement ne sont plus effectués par les vannes(14) L'étirage du corps de la préforme chaude dans le sens longitudinal s'effectue par un vérin double effet 16)dont la tige (17)est utilisée comme barre d'étirage Un dispositif mécanique monté en symétrie par rapport à l'axe du convoyeur(40), permet de synchroniser la fermeture des plateaux support moules: une came(2)( montée, sur l'arbre principal(1) (en rotation continue actionné par un moteur électrique) ,transmet un mouvement linéaire à un galet ajustable( 10)(réglage de la course )fixé sur un pavé mobile (5) par 1' intermédiaire d une bielle (4)pivotant sur son axe (48 );le rappel de la bielle dans la partie repos de la came (2) (correspondant à l'ouverture des plateaux(9)) est effectué à l'aide du vérin (6) . le pavé mobile(5)en coulissant dans la colonne(7) transmet à son tour un mouvement linéaire ,par l'intermédiaire de la biellette ajustable en longueur(8) au plateau support moule (9) coulissant dans les colonnes (ll).La biellette (8)permet le verrouillage des plateaux(8) lors de la phase de soufflage des préformes. 6/ une phase de déchargement des récipients 7/ un dispositif de convoyage(en ligne et circulaire)des préformes et des récipients défini par: un Dispositif de convoyage des préfornes Le convoyeur circulaire permet à un ensemble de wagonnets (44)(convoyant chacun une préforme )de circuler à une vitesse et à un pas définis et correspondant aux différentes phases qui caractérisent la fabrication par thermo-soufflage des récipients en matière plastique à partir de préformes froides. Le convoyeur en ligne se décompose en: Une partie fixe; Deux voies parallèles et symétrique( vue en coupe) ,par rapport à l'axe du convoyeur(40),chacunes d'elles sont constituées de deux rails parallèles(l8)montées en circuit fermé. La partie supérieure du convoyeur traverse la station de soufflage à la hauteur des plateaux(9);la partie inferieur du convoyeur contourne la station de soufflage par le dessous de la station de soufflage. Une partie mobile constituée d'un ensemble de wagonnets (44)qui avance dans le même sens. Un entraînement pas à pas par chaîne(20) à taquets l9)(poussant les wagonnets par l'intermediaire des indexeurs(27)(47). Un entraînement en continu par chaîne 22)à taquets(2l)(poussant les wagonnets par l'intermediaire des indexeurs(27)(47). Un ensemble de deux différents types de wagonnets;Les wagonnets sont montés en alternance par paire et circulent en circuit fermé.Ils sont poussés par des taquets (21;19) fixés sur les chaînes d'avance(22;20). Le premier type de wagonnet (24)est constitué d'un corps muni de deux guides latéraux (26)et d'un indexeur (27) monté librement dans deux alésages(25). Le deuxième type de wagonnet(23)(vue en coupe)est constitué d'un corps muni de deux guides latéraux (26)et d'un indexeur(47) monté librement dans deux alésages(25), un doigt(28)est fixé perpendiculairement sur l'indexeur. 8/ un dispositif mécanique(permettant une liaison synchronisée du convoyage et des différentes phases de fabrication.) défini par: Un même arbre(l) tournant transmet: -Une avance en continu à la chaîne (22) une avance pas à pas à la chaîne (20) -Le pas à pas est obtenu par l'intermédiaire d une croix de malte ,à 4 branches(41) ; celle ci est actionnée par le plateau (42) muni d un galet (43) . La rotation du plateau est obtenu par la rotation de l'arbre principal(l).