Brevet FR2882736A1 — publié le 20060908

DISPOSITIF DE CONVOYAGE DE RECIPIENTS TELS QUE DES PREFORMES La présente invention concerne d'une façon générale le convoyage ou transfert de récipients et, plus spécifiquement, elle vise des perfectionnements apportés aux dispositifs de convoyage pour déplacer sensiblement rectilinéairement et sensiblement horizontalement des récipients tels que des préformes ou des bouteilles, notamment en matériau thermoplastique, comportant une collerette à la base du col. Notamment dans les installations de fabrication de récipients tels que des bouteilles et de conditionnement des produits dans ces récipients, les récipients sont déplacés par des dispositifs de transfert ou de convoyage qui appartiennent à de nombreux types (convoyeurs à bandes sans fin, roues à encoches ou à bras, convoyeurs sans fin à tournettes, glissières à air pulsé, glissières inclinées à déplacement par gravité, .. .). En particulier, à l'entrée d'une installation propre à la fabrication de récipients à partir de préformes, les préformes doivent être alimentées les unes à la suite des autres sans discontinuité et être poussées pour pénétrer dans un organe de chargement (par exemple dans les encoches périphériques d'une roue de chargement). De façon courante, les caractéristiques d'alimentation correcte des préformes à l'entrée de l'installation sont obtenues en mettant en oeuvre un dispositif d'alimentation à toboggan à glissière: les préformes, amenées au sommet du toboggan, glissent, sous l'action de la gravité, sur la glissière sur les deux rampes de laquelle elles reposent en position sensiblement verticale par leur collerette; compte tenu de la vitesse 2 2882736 de saisie des préformes en bas du toboggan qui est sensiblement inférieure à la vitesse d'avance des préformes sur le toboggan, les préformes s'entassent les unes à la suite des autres le long de la glissière et la composante de poids de ces préformes entassées sur la glissière force la préforme de tête à pénétrer dans l'organe de chargement. L'ensemble du dispositif d'alimentation (non seulement le toboggan, mais aussi la trémie de réception des préformes en vrac située en amont du toboggan, l'élévateur de préformes et certains organes annexes) constitue une unité volumineuse et, dans les installations de très grande capacité capables de produire plusieurs milliers, voire plusieurs dizaines de milliers de récipients à l'heure, cette unité est de très grandes dimensions, et notamment peut avoir une hauteur de plusieurs mètres. Cela rend indispensable d'adjoindre à la trémie un matériel de sécurité approprié (passerelle avec rambarde, échelle avec rambarde) pour le personnel de surveillance et d'entretien. Il en résulte que l'ensemble du dispositif d'alimentation, en général métallique, coûte très cher et est très encombrant, aussi bien au sol que surtout verticalement. On peut ajouter en outre que les préformes, en position sensiblement verticale, ne reposent sur les deux rampes de la glissière inclinée que par deux points de leur collerette et cet appui médiocre conduit les préformes à avancer sur la glissière de façon irrégulière et avec balancement, ce qui se révèle désavantageux (risque de coincement dans la glissière ou d'éjection de préformes hors de la glissière). Il existe donc, de la part des utilisateurs, une demande pressante pour des dispositifs d'alimentation 3 2882736 moins onéreux, moins encombrants notamment verticalement, et dans lesquels l'avance des préformes s'effectue plus régulièrement, tout en faisant en sorte que l'alimentation des préformes dans l'organe de chargement continue à s'effectuer conformément aux caractéristiques requises. L'invention a précisément pour objet de répondre à cette attente. A ces fins, l'invention propose un dispositif de convoyage pour déplacer sensiblement rectilinéairement et sensiblement horizontalement des récipients, notamment en matériau thermoplastique, comportant une collerette à la base du col, lequel dispositif, étant agencé conformément à l'invention, se caractérise en ce qu'il comporte deux brins mobiles d'au moins un lien sans fin qui, localement, sont sensiblement parallèles et sensiblement horizontaux et qui sont entraînés dans le même sens et sensiblement à la même vitesse, en ce que ces deux brins sont écartés l'un de l'autre d'une distance d supérieure au diamètre du corps des récipients et inférieure au diamètre de la collerette des récipients de manière telle que les récipients reposent en position sensiblement verticale et stable sur les deux brins par leur collerette, et en ce que la vitesse de déplacement Va des deux brins, et donc des récipients introduits dans le dispositif, est supérieure à la vitesse Vs de saisie des récipients à la sortie du dispositif, ce grâce à quoi des récipients sont accolés les uns contre les autres au moins au voisinage de la sortie du dispositif et sont poussés hors du dispositif. Grâce aux dispositions qui viennent d'être exposées, on est en mesure de réaliser un dispositif qui peut être approprié notamment pour l'alimentation des 4 2882736 préformes à l'entrée d'une installation de fabrication de récipients et dans lequel les préformes sont déplacées par entraînement positif sur un trajet qui peut être sensiblement horizontal. On écarte ainsi les inconvénients précités des dispositifs à entraînement par gravité : le dispositif selon l'invention ne nécessite pas un local de hauteur particulière pour son implantation et il peut être disposé à hauteur d'homme de sorte que tous les accessoires de sécurité nécessaires pour le travail du personnel en hauteur peuvent être éliminés. Au surplus, l'avance des préformes se fait régulièrement. Enfin, grâce au choix d'une vitesse appropriée des brins mobiles du lien sans fin de transport par rapport à la vitesse de saisie des récipients en sortie, le dispositif est apte à procurer l'accumulation des préformes nécessaire pour forcer les préformes dans l'organe de chargement. La façon la plus simple de réaliser le dispositif selon l'invention consiste à lui faire comporter deux convoyeurs équipés respectivement de deux liens sans fin qui incluent les deux susdits brins s'étendant parallèlement l'un à l'autre. De façon avantageuse, les deux convoyeurs sont du type "à plat" et les deux liens sans fin s'enroulent dans sensiblement un même plan sensiblement horizontal autour de roues de renvoi d'axes respectifs sensiblement verticaux, de sorte qu'on définit ainsi de façon simple un passage central libre pour les préformes. Toujours de façon simple, les deux convoyeurs peuvent être entraînés à sensiblement la même vitesse par 30 des moyens moteurs uniques. Dans un mode de réalisation possible qui est très simple à mettre en uvre et qui peut s'avérer très 2882736 intéressant au moins pour certaines applications, les deux liens sans fin sont des fils. Dans un autre mode de réalisation possible qui est préféré notamment pour les installations de grande capacité que produit la Demanderesse, les deux liens sans fin sont des bandes sans fin, et notamment sont des bandes sans fin sensiblement rigides transversalement disposées verticalement. Un tel agencement à bandes sans fin sensiblement rigides transversalement disposées verticalement se révèle particulièrement intéressant pour les variantes de réalisation qu'elles autorisent. Ainsi, il devient possible de prévoir qu'au moins un convoyeur soit monté sur un bâti déplaçable transversalement de manière que la distance d'écartement des deux brins sensiblement parallèles puisse être ajustée en fonction du diamètre du corps des récipients et du diamètre de la collerette des récipients. Il est alors souhaitable que les deux convoyeurs soient montés sur des bâtis respectifs déplaçables transversalement de façon symétrique de manière que la trajectoire de déplacement de l'axe des récipients reste alignée avec des dispositifs situés en amont et/ou en aval. Ces dispositions autorisent qu'un même dispositif de convoyage puisse être adapté, de façon simple, au traitement de récipients ayant des caractéristiques dimensionnelles différentes. De même, il devient également possible de prévoir qu'au moins un convoyeur comporte au moins un court tronçon de son brin de transport qui soit déplaçable transversalement vers l'extérieur de manière telle que, sur une longueur dudit brin correspondant approxima- tivement au moins au diamètre de la collerette d'un récipient, l'écartement des deux brins en vis-à-vis 6 2882736 devienne supérieur au diamètre de la collerette, ce grâce à quoi le récipient correspondant n'est plus soutenu et tombe. Un tel agencement rend possible l'élimination de récipients indésirables, tels que par exemple des préformes emboîtées ou des préformes présentant un défaut. Comme cela ressort clairement des explications qui précèdent, le dispositif de convoyage conforme à l'invention peut trouver application pour le convoyage de nombreux types de récipients équipés de collerette à la base du col. Une application préférée, bien que non exclusive, concerne l'alimentation des préformes à l'entrée d'une installation de fabrication de récipients, les préformes étant délivrées au dispositif en position verticale col en haut. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit de certains modes de réalisation préférés donnés uniquement à titre d'exemples nullement limitatifs. Dans cette description, on se réfère aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une figure très schématique, en vue de dessus, d'une partie d'un agencement de base d'un dispositif de convoyage agencé conformément à l'invention montré dans le contexte de l'alimentation en préformes d'une installation de fabrication de récipients; - la figure 2 est une figure très schématique, en vue de dessus, d'un mode de réalisation préféré d'un dispositif de convoyage conforme à l'agencement de base de la figure 1; -la figure 3A est une vue en coupe transversale 30 d'un mode de réalisation intéressant d'un dispositif de convoyage conforme à l'invention; 7 2882736 - la figure 3B est une vue en coupe transversale d'un autre mode de réalisation préféré d'un dispositif de convoyage conforme à l'invention; - la figure 4 est une vue en coupe transversale d'un mode de réalisation préféré d'une partie d'un dispositif de convoyage conforme à l'invention; et - les figures 5A et 5B sont des vues en coupe transversale d'un mode de réalisation préféré d'une autre partie d'un dispositif de convoyage conforme à l'invention, montré dans deux positions fonctionnelles différentes. En se référant tout d'abord à la figure 1, il y est représenté, de façon très schématique, un dispositif de convoyage, désigné dans son ensemble par la référence 1, propre à déplacer sensiblement rectilinéairement et sensiblement horizontalement des récipients 2 tels que des préformes, notamment en matériau thermoplastique tel que du PET, munis d'une collerette 3 à la base de leur col 4. Le dispositif de convoyage 1 comporte deux brins 5 mobiles selon les flèches 6 d'au moins un lien sans fin désigné dans son ensemble par la référence 7. Ces deux brins 5 sont sensiblement parallèles et sensiblement horizontaux et sont entraînés dans le même sens (flèches 6) et sensiblement à la même vitesse Va. En outre, ces deux brins 5 sont écartés l'un de l'autre d'une distance d supérieure au diamètre D du corps et/ou du col 4 des récipients 2 et inférieure au diamètre c de la collerette 3 des récipients 2 de manière telle que les récipients 2 reposent en position sensiblement verticale sur les deux brins 5 par leur collerette 3. Enfin, la vitesse de déplacement Va des deux brins 5, et donc des récipients 2 introduits dans le dispositif de convoyage 1, est supérieure à la vitesse Vs de saisie des récipients 2 à la 8 2882736 sortie S du dispositif de convoyage. Ainsi, des récipients 2 sont accolés les uns contre les autres au moins au voisinage de la sortie S comme illustré à la figure 1, de sorte que le récipient 2 situé en tête est soumis à une poussée tendant à le faire sortir du dispositif de convoyage pour être saisi par exemple par une vis sans fin de chargement (non montrée) et/ou par une roue 8 de chargement (sens de rotation repéré par la flèche 10) munie d'encoches 9. Le dispositif de convoyage 1 peut être constitué de toute façon appropriée propre à l'obtention de deux brins 5 ayant les caractéristiques ci-dessus et notamment parallèles et de même vitesse. Toutefois, il s'avère que la réalisation du dispositif de convoyage avec un seul lien 7 sans fin enroulé de façon appropriée sur des renvois convenablement disposés est certes possible, mais complexe et peu pratique à mettre en uvre. Aussi, on préfèrera concrètement, comme illustré à la figure 2, faire comporter au dispositif de convoyage 1 deux convoyeurs 11 équipés respectivement de deux liens 7 sans fin qui incluent respectivement les deux susdits brins 5. Dans un mode de réalisation préféré montré à la figure 2, les deux convoyeurs 11 sont du type "à plat" et les deux liens 7 sans fin s'enroulent dans sensiblement un même plan sensiblement horizontal autour de roues 12 de renvoi d'axes sensiblement verticaux situées à l'entrée E et à la sortie S du dispositif de convoyage 1. Pour simplifier la structure du dispositif de convoyage 1 et en réduire le coût, il est envisageable que les deux liens 7 sans fin des deux convoyeurs il respectifs soient entraînés à sensiblement la même vitesse par des moyens moteurs 13 uniques, l'un des convoyeurs 11 étant entraîné en sens inverse de l'autre grâce à un 9 2882736 inverseur 14 de sens de rotation comme montré à la figure 2. Pour ce qui concerne maintenant les liens 7 sans fin susceptibles d'être mis en uvre dans le contexte de la présente invention, ils peuvent être de tout type approprié connu de l'homme du métier. Une première solution remarquable par sa simplicité consiste, comme représenté sur la vue en coupe transversale de la figure 3A, à réaliser les deux liens 7 sans fin sous forme de fils 15 respectifs en tout matériau suffisamment résistant pour supporter l'effort d'entraînement communiqué par les moyens moteurs 13. En particulier, les deux fils 15 peuvent être métalliques, notamment en acier inoxydable, et avoir un diamètre relativement faible tout en présentant la résistance mécanique nécessaire. Dans un exemple de réalisation préféré, une seconde solution consiste, comme représenté sur la vue en coupe transversale de la figure 3B, à réaliser les deux liens 7 sans fin sous forme de bandes 16 respectives, lesquelles sont de préférence disposées verticalement de manière à présenter la souplesse requise pour leur enroulement sur les roues 12 de renvoi d'axe vertical. Les deux bandes 16 peuvent être agencées de toute façon souhaitable en fonction de l'application et/ou de la structure du dispositif de convoyage et se présenter soit sous forme de bandes continues, soit sous forme de bandes formées de tronçons successifs bout à bout articulés les uns aux autres par des axes verticaux. Les bandes 16 peuvent être constituées en tout matériau approprié, par exemple en aluminium, en acier inoxydable ou avantageuse-ment en matière synthétique telle qu'un polyamide. A la figure 4 est montré, en coupe transversale, un exemple concret de réalisation de la partie utile des 2882736 deux convoyeurs 11 (les brins de retour des convoyeurs ne sont pas montrés) agencés de façon appropriée pour satisfaire les besoins de l'invention. Chaque bande 16 présente en section transversale la forme approximative d'un T couché dont la tête 17 est engagée à libre glissement dans un profilé 18 en forme de gouttière ouverte tandis que la tige 19 du T fait saillie hors du profilé et reçoit en appui, sur son bord supérieur, la collerette 3 du récipient 2. Le profilé 18 est lui-même fixé de toute façon souhaitable sur un bâti 20; par exemple, comme illustré à la figure 4, le profilé 18 est réalisé en matériau synthétique choisi de manière que le coefficient de glissement avec le matériau constitutif de la bande 16 soit aussi faible que possible, et est emboîté dans un profilé 21 métallique (par exemple aluminium ou acier inoxydable) qui est fixé au bâti 20. Les convoyeurs 11 agencés comme il vient d'être exposé sont d'une mise en uvre très souple car, en ayant recours à des bandes 16 formées d'éléments assemblés, il est possible de moduler la longueur de ces convoyeurs très simplement en fonction des configurations spécifiques de chaque installation. En outre, cet agencement permet la mise en uvre de certaines dispositions particulières très pratiques. Une première disposition particulière, qui est montrée à la figure 4, consiste en ce qu'au moins un convoyeur 11 (celui de gauche sur la figure 4) est monté sur un bâti 20 qui est déplaçable transversalement (flèche 22) de manière que la distance d d'écartement des deux bandes 16 sensiblement parallèles puisse être ajustée en fonction du diamètre D du corps et/ou du col 4 et du diamètre c de la collerette 3 des récipients 2. Avantageusement alors, on peut prévoir que les deux convoyeurs 11 2882736 11 soient montés sur des bâtis 20 respectifs déplaçables transversalement de façon symétrique par rapport au plan P médian des deux bandes 16 de telle manière que l'axe de circulation des préformes demeure inchangé et reste coaxial aux dispositifs d'entrée et de sortie. L'agence-ment qui vient d'être exposé permet d'étendre le domaine d'utilisation du dispositif de convoyage 1 puisqu'il devient ainsi apte à accepter des préformes de diamètres différents. Une autre disposition particulière, qui est illustrée dans deux positions fonctionnelles différentes aux figures 5A et 5B respectivement, consiste en ce qu'au moins un des deux convoyeurs 11 comporte au moins un court tronçon déplaçable transversalement vers l'extérieur (flèche 23) de manière que, sur une longueur dudit brin qui correspond approximativement au diamètre de la collerette 3 d'un récipient 2, l'écartement A des deux bandes 16 en vis-à-vis devienne supérieur à sa valeur nominale d et au diamètre c de la collerette 3. Lorsque les deux bandes 16 sont ainsi écartées, la collerette n'est plus en appui stable et le récipient 2 correspondant tombe (figure 5B). Sur le tronçon concerné, l'agencement des profilés 18, 21 n'est plus solidaire du bâti 20, mais est suspendu à un organe moteur 24 qui est lui-même porté par le bâti 20. Le déplacement du tronçon du convoyeur 11 concerné est commandé par l'organe moteur 24 (par exemple électrique ou pneumatique), placé sous la dépendance d'une unité de commande appropriée. L'agencement qui vient d'être exposé, qui est structurellement simple à réaliser et à mettre en uvre, permet d'éliminer des préformes indésirables (préformes défectueuses, préformes emboîtées, ...). On soulignera que le déplacement (flèche 23) imprimé par l'organe moteur 24 à un tronçon d'un 12 2882736 convoyeur est indépendant du déplacement (flèche 22) d'adaptation de l'écartement des deux convoyeurs du dispositif de convoyage en fonction du diamètre des préformes à déplacer; par contre, la partie mobile de l'organe moteur 24 doit accompagner le convoyeur concerné dans son déplacement d'adaptation au diamètre des préformes à transporter. 13 2882736 REVENDICATIONS 1. Dispositif de convoyage (1) pour déplacer sensiblement rectilinéairement et sensiblement horizonta- lement des récipients (2), notamment en matériau thermoplastique, comportant une collerette (3) à la base de leur col (4), caractérisé en ce qu'il comporte deux brins (5) mobiles d'au moins un lien (7) sans fin qui sont sensiblement parallèles et sensiblement horizontaux et qui sont entraînés dans le même sens (flèches 6) et sensiblement à la même vitesse (Va), en ce que ces deux brins (5) sont écartés l'un de l'autre d'une distance (d) supérieure au diamètre (D) du corps des récipients (2) et inférieure au diamètre (0) de la collerette (3) des récipients (2) de manière telle que les récipients (2) reposent en position sensiblement verticale sur les deux brins (5) par leur collerette (3), et en ce que la vitesse (Va) de déplacement des deux brins (5), et donc des récipients (2), est supérieure à la vitesse (Vs) de saisie des récipients (2) à la sortie (S) du dispositif, ce grâce à quoi des récipients (2) sont accolés les uns contre les autres au voisinage de la sortie (S) et sont poussés à la sortie du dispositif. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux convoyeurs (il) équipés respectivement de deux liens (7) sans fin qui incluent respectivement les deux susdits brins (5). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux convoyeurs (11) sont du type "à plat" et en ce que les deux liens (7) sans fin s'enroulent dans sensiblement un même plan sensiblement horizontal 14 2882736 autour de roues (12) de renvoi d'axes sensiblement verticaux. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les deux convoyeurs (11) sont entraînés à sensiblement la même vitesse par des moyens moteurs (13) uniques. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les deux liens (7) sans fin sont des fils (15). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les deux liens (7) sans fin sont des bandes (16). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les deux liens (7) sans fin sont des bandes 15 (16) disposées verticalement. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'au moins un convoyeur (11) est monté sur un bâti (20) déplaçable transversalement de manière que la distance (d) d'écartement des deux brins (5) sensiblement parallèles puisse être ajustée en fonction du diamètre (D) du corps et/ou du col des récipients (2) et du diamètre (0) de la collerette (3) des récipients (2). 9. Dispositif selon la revendication 8, caracté- risé en ce que les deux convoyeurs (11) sont montés sur des bâtis (20) respectifs déplaçables transversalement (en 22) de façon symétrique par rapport à un plan (P) médian. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce qu'au moins un convoyeur (11) comporte au moins un court tronçon déplaçable transversalement (en 23) vers l'extérieur de manière que, sur une longueur du brin (5) dudit convoyeur (11) qui correspond approximativement au diamètre (0) de la 2882736 collerette (3) d'un récipient (2), l'écartement (à) des deux brins (5) en vis-à-vis devienne supérieur à l'écartement nominal (d) et au diamètre (cl)) de la collerette (3), ce grâce à quoi le récipient correspondant n'est plus soutenu et tombe.