Brevet FR2794731A1 — publié le 20001215

Système de convoyage et installation de moulage par soufflage de récipients L'invention se rapporte au domaine des systèmes de convoyage d'entités discrètes, c'est-à-dire de convoyage d'éléments individuels. L'invention sera plus particulièrement décrite dans le cadre de son application à une installation de soufflage de récipients dans laquelle le récipient est obtenu par soufflage d'une préforme précédemment réalisée par injection. Toutefois, l'invention trouvera application dans tout système de convoyage dans lequel on veut regrouper en une seule ligne et à un pas déterminé des entités provenant de plusieurs sources . Un tel regroupement se trouve par exemple nécessaire lorsque, dans une installation en ligne, plusieurs machines de faible cadence sont utilisées pour effectuer une même étape, en parallèle, les entités étant ensuite toutes traitées, pour une seconde étape, par une machine à haute cadence. L'exemple qui sera développé est celui de l'alimentation d'un four de conditionnement thermique de préformes. Un tel four comporte généralement une chaîne ou une couronne de convoyage qui transporte les préformes devant des lampes à infrarouge afin de les porter à une température à laquelle le matériau thermoplastique devient déformable pour l'opération ultérieure de soufflage. Le four est généralement alimenté en préformes par une unité d'alimentation unique. Cette unité d'alimentation comporte généralement un bac dans lequel les préformes sont stockées en vrac, un ascenseur à tapis roulant incliné, un démêleur, et un rail d'alimentation incliné au bas duquel les préformes orientées verticalement sont accumulées pour former un stock tampon. Au bas de ce rail, un portillon automatique laisse passer à intervalles réguliers une préforme qui est alors prise en charge par une roue à encoches. De telles unités d'alimentation présentent l'inconvénient d'un manque de fiabilité à haute cadence, notamment du fait de l'opération de démêlage qui est très délicate. Aussi, pour un bon fonctionnement de l'installation de soufflage, on propose ici d'alimenter l'installation par deux unités d'alimentation qui travaillent en parallèle. Chaque unité d'alimentation n'a ainsi plus qu'à assurer la moitié de la cadence de l'installation de soufflage. Cependant, il s'avère alors nécessaire de prévoir un système de convoyage qui regroupe les préformes fournies par les deux unités d'alimentation de telle sorte que, au niveau du four, tout se passe comme si l'installation était munie d'une unique unité d'alimentation. Ce système doit être à la fois simple, fiable et de faible encombrement. L'invention propose donc un système de convoyage d'entités discrètes du type comportant un organe de regroupement alimenté par au moins deux unités amont qui amènent chacune à l'organe de regroupement des entités espacées selon un premier pas, et du type dans lequel les entités sortent de l'organe de regroupement en une seule file selon un second pas, caractérisé en ce que l'organe de regroupement comporte une roue de regroupement qui est entraînée en rotation et qui est pourvue de plusieurs séries d'encoches débouchant radialement à la périphérie de la roue pour recevoir chacune une entité, en ce que les encoches d'une même série présentent la même profondeur radiale, les séries d'encoches étant différenciées par la profondeur de leurs encoches, en ce que chaque série d'encoches est associée exclusivement à une unité amont. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - les différentes séries d'encoches sont intercalées l'une dans l'autre ; - chaque unité amont délivre ses entités au niveau d'un point de chargement distinct qui occupe une position fixe angulairement autour de l'axe de la roue de regroupement, et le point de chargement associé à la série d'encoches les plus profondes est disposé le plus en amont sur la trajectoire des encoches de la roue de regroupement ; - après le point de chargement, l'entité est guidée entre deux glissières interne et externe qui sont disposées dans un plan décalé axialement par rapport au plan de la roue de regroupement, et la glissière externe force l'entité vers le fond de l'encoche ; - la différence de profondeur entre deux encoches de deux séries distinctes est supérieure à la dimension d'une entité selon la direction radiale ; - l'organe de regroupement comporte une glissière qui, sur une partie de la trajectoire de la roue comprise entre le point de chargement de la dernière série d'entités et le point de déchargement, coopère avec les entités pour les pousser vers le bord périphérique de la roue de regroupement ; - l'une au moins des unité amont comporte une roue à encoches qui est disposée tangentiellement à la roue de regroupement ; et - les entités sont des préformes pour la fabrication par soufflage de récipients en matière thermoplastique. L'invention propose aussi une installation de moulage par soufflage de récipients à partir des préformes préalablement injectées, du type comportant un four de conditionnement thermique de préformes, caractérisée en ce que le four est alimenté en préformes par au moins deux unités d'alimentation qui sont agencées en parallèle et qui délivrent chacune une série de préformes régulièrement espacées, et en ce que, entre les unités d'alimentation et le four, les préformes sont transportées par un système de convoyage incorporant l'une quelconque des caractéristiques précédentes, le système opérant un regroupement des séries de préformes pour former une suite unique de préformes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit ainsi que dans les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique illustrant une installation de soufflage de récipients dont le four est alimenté en préformes par deux unités fonctionnant en parallèle ; et - la figure 2 est une représentation schématique d'un système de convoyage selon l'invention. Sur la figure 1, on a illustré une machine 10 de moulage par soufflage de récipients en matière thermoplastique, par exemple de bouteilles en polyéthylène téréphtalate (PET). La machine 10 comporte pour l'essentiel une unité de soufflage 12 et un four de conditionnement thermique 14 dans lequel des préformes 11, 13, préalablement réalisées par moulage par injection, sont amenées à une température supérieure à la température de transition vitreuse du matériau qui les constitue. De manière originale, il est prévu d'alimenter le four 14 grâce à deux unités d'alimentation 16, 17 agencées en parallèle. Les unités 16, 17 pourront être des éléments standard du commerce. Ces unités 16, 17 sont par exemple du type comportant un bac 18 en forme de trémie, un ascenseur à tapis roulant 20, un démêleur 22 et un rail d'alimentation incliné 24. Les préformes sont prélevées du bac 18, orientées verticalement par le démêleur 22, et elles s'accumulent en bas du rail 24 par simple gravité. Elles sont alors soutenues par exemple par une collerette située à la base de leur col. Au bas du rail, un portillon (non représenté), par exemple réalisé sous la forme d'un doigt escamotable, laisse passer les préformes une par une pour que celles-ci s'engagent sur une roue de mise au pas 26, 27. La roue de mise au pas est constituée ici par une roue à encoches. Chaque unité d'alimentation 16, 17, munie de sa roue de mise au pas 26,27, est donc capable de fournir une série de préformes espacées selon un premier pas. Des unités d'alimentation de ce type sont par exemple utilisées dans les installations de soufflage commercialisées par la demanderesse. Sur la figure 2, on retrouve les deux roues de mise au pas 26, 27 des deux unités 16, 17, ainsi que l'extrémité inférieure des deux rails d'alimentation 24 associés par lesquels arrivent respectivement les deux séries 11, 13 de préformes. De manière connue, les roues de mise au pas 26, 27 sont constituées chacune d'un disque 28 qui est muni à sa périphérie d'encoches 30 sensiblement semi-circulaires et espacées régulièrement. Les disques 28 sont entraînés en rotation de manière continue autour de leurs axes respectifs A1 et A2. Le portillon (non représenté) du système d'alimentation est commandé pour que, lorsqu'une encoche 30 se trouve en face de l'extrémité du rail 24, une préforme soit libérée et vienne s'engager dans l'encoche qui l'entraîne alors en rotation. Un guide circulaire extérieur 32, 34 permet d'éviter que la préforme ne s'échappe de l'encoche 30 dont la profondeur radiale est généralement sensiblement égale à la moitié du diamètre de la préforme seulement. Conformément aux enseignements de l'invention, les deux roues de mise au pas 26, 27, qui sont identiques, sont destinées à alimenter une même roue de regroupement 36. A la sortie de cette roue de regroupement, les deux séries il, 13 de préformes fournies par les unités d'alimentation sont regroupées en une unique suite de préformes espacées selon un nouveau pas, de préférence au pas du système de convoyage des préformes dans le four 14. La roue de regroupement 36 est elle aussi constituée d'un disque qui est entraîné en rotation autour de son axe A3 en synchronisme avec les deux roues de mise au pas 26, 27. Selon l'invention, la roue de regroupement comporte des encoches qui sont agencées à la périphérie du disque et qui sont réparties en autant de séries qu'il y a d'unités d'alimentation. Les séries d'encoches diffèrent par la profondeur radiale de leurs encoches, lesquelles sont orientées radialement par rapport à l'axe A3 et sont ouverts vers l'extérieur. Dans l'exemple illustré, la roue de regroupement 36 comporte donc deux séries d'encoches 38, 40. Les encoches 38 de la première série présentent une profondeur radiale relativement importante, par exemple de l'ordre de deux fois le diamètre des préformes. Les encoches 40 de la seconde série sont sensiblement semi-circulaires et présentent une profondeur de l'ordre de la moitié du diamètre de la préforme. Les encoches des deux séries sont intercalées en ce sens que, le long de la périphérie du disque, on retrouve alternativement une encoche de l'une des séries puis une encoche de l'autre série. Les encoches 38, 40 de la roue de regroupement sont espacées circonférentiellement d'un pas qui est moitié de celui séparant deux encoches 30 des roues de mise au pas 26, 27. Les deux roues de mise au pas 26, 27 sont disposées tangentiellement à la roue de regroupement 36 et elles sont synchronisées avec celle-ci pour que, lorsqu'une encoche 30 se trouve au niveau du point de tangence, elle se retrouve juste en regard d'une encoche 38, 40 de la roue de regroupement. Selon l'invention, les encoches 30 d'une roue de mise au pas donnée se trouveront obligatoirement en regard d'une encoche d'une série donnée de la roue de regroupement 36. Inversement, les deux points de tangence de la roue de regroupement 36 sont choisis pour que les encoches 38, 40 d'une même série ne puissent se retrouver en regard qu'avec les encoches de l'une des deux roues de mise au pas. Le système de guidage selon l'invention comporte par ailleurs des glissières qui permettent de déterminer la position radiale des préformes qui sont prises dans les encoches de la roue de regroupement. Ces glissières sont par exemple réalisées sous la forme d'éléments de plaques fixes qui sont agencés dans un plan axialement décalé par rapport au plan des disques des roues, et dont un bord forme une glissière sur laquelle les préformes prennent appui radialement et glissent lorsqu'elles sont entraînées en rotation par les roues. Sur la figure 2, on peut voir que la première roue de mise au pas 26, dont le point de tangence est le plus éloigné du point de tangence de la roue de regroupement 36 avec une roue de sortie 42, est destinée à amener des préformes 11 dans les encoches profondes 38 de la roue de regroupement. Le chargement des préformes 11 de cette première série est donc effectué en ce point de tangence, grâce à une glissière interne 44 et à une première glissière externe 46. La glissière externe 46 oblige les préformes à s'échapper des encoches 30 de la première roue de chargement 26. Ensuite, les deux glissières 44, 46 coopèrent avec les préformes de cette première série pour les pousser radialement vers l'intérieur au fond des encoches 38, au fur et à mesure de leur progression angulaire autour de l'axe A3. On peut voir que, sous l'action des glissières 44, 46, les préformes 11 de cette première série ont atteint le fond de l'encoche 38 correspondante avant qu'elles n'aient atteint angulairement le point de tangence de la seconde roue de mise au pas 27 avec la roue de regroupement 36. Dans l'exemple illustré, la glissière extérieure 46 correspondant à la première roue de mise au pas 26 et le guide 34 de la seconde roue de mise au pas 27 sont formés par deux bords d'un même élément de plaque qui présente ainsi une pointe effilée 48 délimitée par les extrémités respectives du guide 34 et de la première glissière extérieure 46. L'extrémité de cette pointe 48 est située angulairement juste avant le point de chargement des préformes de la seconde série, ce point correspondant au point de tangence de la seconde roue de mise au pas 27 avec la roue de regroupement 36. Cette pointe 48 s'étend radialement par rapport à l'axe A3 entre le fond des encoches 38 de la première série et celui des encoches 40 de la seconde série. Bien entendu, la pointe 48 ne doit pas faire obstacle à une préforme 11 de la première série qui serait emmenée par une encoche 38 de la roue de regroupement 36. Grâce à l'invention, on voit que les premières préformes 11 sont ainsi dégagées radialement vers l'intérieur pour ne pas interférer avec le guide 34 de la seconde roue de mise au pas 27. Une seconde glissière extérieure 50 s'étend selon un arc de cercle autour de l'axe A3 entre le point de chargement des préformes 13 de la seconde série et le point de déchargement de toutes les préformes qui correspond au point de tangence de la roue de regroupement 36 avec la roue de sortie 42. Cette seconde glissière 50 a pour première fonction de maintenir les préformes de la seconde série en appui au fond de leurs encoches 40, sans quoi ces préformes ne pourraient tenir sur la roue 36. Contrairement à la première glissière extérieure 46, la glissière intérieure 44 se prolonge selon un second tronçon entre le point de chargement de la seconde série de préformes 13 et le point de déchargement. Le profil de ce second tronçon est tel qu'il repousse les préformes 11 de la première série radialement vers l'extérieur une fois qu'elles ont franchi le point de chargement de celles de la seconde série. En effet, au-delà de ce point, les préformes 11 de la première série ne risquent plus d'interférer avec un guide de la seconde roue de mise au pas. Le second tronçon de la glissière intérieure permet ainsi de ramener radialement les préformes 11 de la première série sur le même rayon que celles 13 de la seconde série. Ainsi, au niveau du point de déchargement, les préformes 11, 13 des deux séries se trouvent prises radialement entre la glissière intérieure 44 et la seconde glissière extérieure 50. Elles peuvent alors être prises en charge de manière conventionnelle par la roue de sortie 42. L'organe de regroupement ainsi proposé est donc parfaitement fiable car les entités qu'il transporte, par exemple les préformes, restent à chaque instant parfaitement indexées le long de leur trajectoire du fait qu'elles restent prises dans des encoches. Il n'y a donc aucun risque de les voir s'emmêler ou de les voir se bloquer contre une partie de cet organe, contrairement à ce qui peut se passer avec un mécanisme à aiguillage. L'invention vient d'être décrite dans le cas où l'unité amont comporte des roues à encoches qui assurent une mise au pas. Toutefois, on pourrait aussi mettre en oeuvre une roue de regroupement selon l'invention en l'absence d'un système de mise au pas ou en utilisant un système différent. Les entités pourraient ainsi être directement amenées à la roue de regroupement par des bras de transferts synchronisés. REVENDICATIONS 1. Système de convoyage d'entités discrètes, du type comportant un organe de regroupement (36) alimenté par au moins deux unités amont (16, 17) qui amènent chacune à l'organe de regroupement une série d'entités (11, 13), et du type dans lequel les entités sortent de l'organe de regroupement (36) en une seule file, caractérisé en ce que l'organe de regroupement comporte une roue de regroupement (36) qui est entraînée en rotation et qui est pourvue de plusieurs séries d'encoches (38, 40) débouchant radialement à la périphérie de la roue pour recevoir chacune une entité, en ce que les encoches d'une même série présentent la même profondeur radiale, les séries d'encoches étant différenciées par la profondeur de leurs encoches, et en ce que chaque série d'encoche est associée exclusivement à une unité amont. 2. Système de convoyage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les différentes séries d'encoches (38, 40) sont intercalées l'une dans l'autre. 3. Système de convoyage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque unité amont (16, 17) délivre ses entités au niveau d'un point de chargement distinct qui occupe une position fixe angulairement autour de l'axe (A3) de la roue de regroupement (36), et en ce que le point de chargement associé à la série d'encoches les plus profondes (38) est disposé le plus en amont sur la trajectoire des encoches de la roue de regroupement (36). 4. Système de convoyage selon la revendication 3, caractérisé en ce que, après le point de chargement, l'entité est guidée entre deux glissières interne (44) et externe (46) qui sont disposées dans un plan décalé axialement par rapport au plan de la roue de regroupement (36), et en ce que la glissière externe (46) force l'entité vers le fond de l'encoche (38). 5. Système de convoyage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la différence de profondeur entre deux encoches (38, 40) de deux séries distinctes est supérieure à la dimension d'une entité selon la direction radiale. 6. Système de convoyage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de regroupement comporte une glissière (44) qui, sur une partie de la trajectoire de la roue comprise entre le point de chargement de la dernière série d'entités et le point de déchargement, coopère avec les entités pour les pousser vers le bord périphérique de la roue de regroupement (36). 7. Système de convoyage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une au moins des unité amont comporte une roue à encoches (26, 27) qui est disposée tangentiellement à la roue de regroupement (36). 8. Système de convoyage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les entités sont des préformes pour la fabrication par soufflage de récipients en matière thermoplastique. 9. Installation de moulage par soufflage de récipients à partir des préformes préalablement injectées, du type comportant un four (14) de conditionnement thermique de préformes, caractérisée en ce que le four (14) est alimenté en préformes par au moins deux unités d'alimentation qui sont agencées en parallèle et qui délivrent chacune une série de préformes régulièrement espacées, et en ce que, entre les unités d'alimentation et le four, les préformes sont transportées par un système de convoyage conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, le système opèrant un regroupement des séries de préformes pour former une suite unique de préformes.