Brevet FR2899882A1 — publié le 20071019

PROCEDE DE CONVOYAGE DE PREFORMES ET DISPOSITIF DE BASCULEMENT DE PREFORMES A GRANDE CADENCE L'invention se rapporte au domaine technique des procédés de fabrication de corps creux en matériau thermoplastique, notamment récipients tels que pots ou bouteilles, procédés dans lesquels on fabrique d'abord une préforme par Injection avant d'obtenir le récipient final au cours d'une étape d'étirage-soufflage. Les définitions qui suivent ne sont données qu'à fins de clarté. Ces définitions font référence au vocabulaire pratiqué habituellement dans les métiers impliqués par la présente invention. Par préforme est généralement désigné un objet sensiblement tubulaire fermé à une extrémité axiale, communément appelé le fond. L'autre extrémité axiale, pourvue d'une ouverture, présente la forme définitive du col du corps creux final, tel qu'une bouteille ou un flacon. Cette extrémité comporte généralement les moyens de fixation du dispositif de bouchage du corps creux final (filetage pour bouchon à vis ou rebord renforcé pour capsule, ou autre) et est limitée par une collerette, à sa jonction avec le corps de la préforme, le corps étant la partie entre le col et le fond. La collerette est utilisée pour la manutention de la préforme ou du récipient dans diverses étapes de leur vie respective. Par étirage soufflage est désigné un procédé dans lequel une tuyère de soufflage (ou nez de soufflage) est introduite dans l'ouverture (le col) de cette ébauche. Puis, une tige d'élongation (appelée également canne) vient étirer la préforme dans le moule de soufflage, par appui contre la paroi de fond de la préforme. Ensuite, un fluide de soufflage sous haute pression plaque la matière de l'ébauche contre les parois du moule de soufflage. Un tel procédé est mis en oeuvre dans les machines dites de soufflage. Avant l'étape d'étirage-soufflage dans le moule, les préformes, en matériau thermoplastique, subissent une phase de conditionnement thermique, c'est à dire qu'elles sont chauffées dans un four de conditionnement pour être portées à une température supérieure à la température de transition vitreuse du matériau thermoplastique. Les installations de soufflage à grande cadence comportent conventionnellement un grand nombre d'unités d'étirage soufflage (moules) montés sur une machine tournante de type carrousel. Les installations d'étirage soufflage à carrousel permettent d'obtenir de fortes cadences de production. Ainsi, par exemple, pour un matériau tel que le PET, il est possible de produire plus de 1500 récipients par heure et par moule. Pour ce type d'installation, l'alimentation des machines de soufflage en préformes est une opération particulièrement délicate. Elle consiste, en partant de préformes en vrac, à les orienter correctement en position sensiblement verticale pour leur entrée dans la machine de soufflage. Cette opération est complexe pour les souffleuses actuelles fonctionnant à une cadence pouvant atteindre 50 000 bouteilles par heure. Actuellement, l'alimentation en préformes utilise des dispositifs tels que des trémies de démêlage et d'alignement ainsi que des rails d'alimentation en préformes et des rouleaux d'alignement, pour machines de soufflage, c'est à dire, des moyens permettant l'évacuation des préformes mal orientées ou imbriquées, emboîtées, ces moyens étant décrits par exemple dans les documents FR 2675481, FR 2 816 297 et FR 2 864 051. Il existe une demande de machines de soufflage permettant d'atteindre des cadences de fabrication très supérieures à celles des machines actuelles. Par conséquent, pour alimenter en préformes, une machine de soufflage à une cadence de fabrication d'environ 80 000 bouteilles par heure ou plus, il est nécessaire de prévoir des rails d'alimentation et des rouleaux d'alignement d'une très grande longueur de sorte à constituer une importante zone d'accumulation en préformes et à augmenter le temps de présence des préformes au niveau des rouleaux d'alignement, pour espérer obtenir un nombre maximum de préformes correctement alignées. En plus des rails d'alimentation et des rouleaux d'alignement, ces dispositifs d'alimentation en préformes ont besoin de dispositifs d'éjection de préformes mal positionnées. Ils ont pour inconvénients de provoquer des irrégularités dans le flux des préformes. Or il est important de disposer d'un nombre sensiblement constant de préformes en entrée des machines de soufflage. Par ailleurs, la mise en oeuvre de rails d'alimentation et de rouleaux d'alignement cle grande longueur ont pour conséquence de devoir placer le système d'alimentation en préformes à plusieurs mètres au dessus du sol. Les interventions des opérateurs et la maintenance sont difficiles à des hauteurs de plusieurs mètres, et nécessitent des dispositifs d'accès adaptés (passerelles, échelles, garde-corps). La mise en oeuvre de rails d'alimentation et de rouleaux d'alignement de grande longueur et des dispositifs d'accès conduisent par ailleurs à un encombrement important au sol. La présente invention vise à pallier les problèmes mentionnés ci-dessus. En outre, la présente invention propose un nouveau procédé d'orientation et de convoyage de préformes ainsi qu'un dispositif de convoyage pour machines de soufflage adaptés pour alimenter ces machines à grandes cadences, typiquement supérieure à 80 000 préformes par heure. L'invention se rapporte, selon un premier aspect, à un procédé d'orientation de préformes, procédé dans lequel dans une première étape, les préformes sont traitées de sorte à former au moins un flux de préformes alignées dans un conduit d'écoulement sensiblement horizontal, les préformes sortant de ce conduit étant basculées dans une deuxième étape de sorte à former au moins un flux dans lequel les préformes sont sensiblement verticales. L'invention se rapporte, selon un deuxième aspect, à un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, ce dispositif comprenant, pour la mise en oeuvre de la première étape, un distributeur centrifuge à disque rotatif incliné ou horizontal. L'invention se rapporte, selon un troisième aspect, à un dispositif d'orientation de préformes à partir d'un flux de préformes alignées dans un conduit d'écoulement sensiblement horizontal, ce dispositif comprenant trois surfaces d'appui, à savoir deux surfaces latérales hautes s'étendant sensiblement dans un même premier plan et une surface centrale basse d'appui s'étendant sensiblement dans un deuxième plan incliné par rapport au premier plan, les surfaces latérales hautes étant écartées d'une distance supérieure au diamètre du corps de la préforme et inférieure au diamètre extérieur de la collerette, de sorte qu'elles forment surfaces de réception pour la collerette des préformes, la surface centrale basse formant, sur au moins une partie de sa longueur, surface d'appui pour le fond des préformes. Suivant diverses réalisations, le dispositif d'orientation de préformes présente les caractères suivants, le cas échéant combinés. Avantageusement, le dispositif est pourvu de moyens permettant de modifier l'angle d'inclinaison de la surface d'appui centrale, par rapport audit premier plan. III est ainsi possible d'adapter le dispositif à différentes hauteurs de préformes. Avantageusement, le dispositif est pourvu de moyens permettant de modifier l'écartement entre les surfaces d'appui supérieures. Il est ainsi possible d'adapter le dispositif à différentes largeurs de corps de préformes. Dans un mode de réalisation avantageux, les surfaces latérales et la surface centrale sont formées par les brins supérieurs de trois bandes ou courroies sans fin défilant sensiblement à même vitesse. Les collerettes et la paroi de fond des préformes sont ainsi entraînées et guidées lors du mouvement de basculement des préformes par leurs surfaces de réception ou d'appui respectives, ce qui limite très fortement les risques de mouvement de balancier des 1préformes. Dans un mode de réalisation particulier, un arbre d'entraînement ou de renvoi est commun aux trois bandes. Dans un mode de réalisation avantageux, les trois bandes ou courroies sans fin sont sensiblement identiques. Les coûts de fabrication et de maintenance du dispositif sont ainsi modestes. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la lueur de la description des figures suivantes : - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un dispositif selon l'invention, une poulie de renvoi et une partie de bande de convoyage étant représentés en tirets sur cette figure 1, afin de laisser la bande centrale plus apparente. la figure 2 est une vue latérale d'un dispositif selon un mode de réalisation de l'invention ; la figure 3 est une vue latérale analogue à la figure 2, les préformes ayant une orientation différente en leur point d'entrée E du dispositif ; La demanderesse a imaginé un procédé d'orientation de préformes, procédé dans lequel l'orientation des préformes n'est pas, contrairement aux procédés conventionnels, directement et au plus tôt réalisé après déversement des préformes dans une trémie de démêlage. Bien différemment, la demanderesse a imaginé un procédé d'orientation des préformes dans lequel, dans une première étape, les préformes sont traitées de sorte à former au moins un flux de préformes alignées dans un conduit d'écoulement sensiblement horizontal, les préformes sortant de ce conduit étant basculées dans une deuxième étape de sorte à former au moins un flux dans lequel les préformes sont sensiblement verticales. Les deux étapes du procédé sont distinctes et sont avantageusement réalisées par des dispositifs distincts. Dans une réalisation, pour la mise en oeuvre de la première étape est employé un distributeur centrifuge à disque rotatif incliné ou horizontal. Ces distributeurs sont connus en eux même dans le domaine du convoyage d'articles livrés en vrac, et sont parfois désignés sous l'appellation de bol centrifuge. II existe diverses conceptions de bols centrifuges. Par exemple, un bol centrifuge comprend une enceinte extérieure recevant d'une part un anneau monté en rotation et concentrique à l'enceinte, et d'autre part un disque monté en rotation à l'intérieur dudit anneau, l'axe de rotation du disque étant incliné par rapport à l'axe de rotation de l'anneau, le disque et l'anneau étant sensiblement tangents l'un à l'autre dans une zone de transfert et étant distant l'un de l'autre dans une zone de chargement. Ce traitement a pour but de former un flux de préformes alignées, les unes par rapport aux autres, le tout dans un plan sensiblement horizontal. Dans la suite de la description, Les termes entrée , sortie sont employés en référence au sens de fonctionnement normal du dispositif. La figure 1 montre un dispositif d'orientation de préformes selon l'invention. Il comprend trois surfaces d'appui, à savoir deux surfaces latérales hautes 1, 2 s'étendant sensiblement dans un même premier plan P1, sensiblement horizontal, et une surface centrale basse 3 d'appui s'étendant sensiblement dans un deuxième plan P2 incliné par rapport au premier plan P1. De préférence, comme illustré sur les figures, le plan P1 et le plan P2 sont sécants, à l'entrée dudit dispositif. Avantageusement, les surfaces d'appui latérales hautes 1, 2, et centrale basse 3 sont respectivement formées par les brins supérieurs de trois bandes ou courroies sans fin 8, 9, 10 défilant sensiblement à même vitesse ; dans ce cas, le dispositif est équipé d'un arbre d'entraînement ou de renvoi 7 commun aux trois bandes 8, 9, 10. Les bandes 8 et 9 sont écartées d'une distance supérieure au diamètre du corps des préformes à redresser et inférieure au diamètre extérieur de leur collerette, de sorte de sorte que leurs brins supérieurs forment surfaces de réception pour la collerette des préformes, la bande centrale 10 basse formant, sur au moins une partie de la longueur de son brin supérieur, surface d'appui pour le fond des préformes. Les figures 2 et 3 illustrent la façon dont les préformes arrivant dans le dispositif de convoyage et d'orientation, par l'entrée E sont traitées. Les collerettes 4 des préformes sont prises en charge par le bord intérieur des surfaces latérales hautes 1, 2. Celles-ci forment une surface de réception pour la collerette 4 des préformes 5, de part et d'autre du corps de ces dernières et la surface centrale basse 3 forme, sur au moins une partie de sa longueur, une surface d'appui pour le fond 6 des préformes 5. Les surfaces latérales hautes 1, 2, et la surface centrale basse 3 défilent sensiblement à la même vitesse. Ainsi, pendant, le défilement, les préformes 5 basculent d'une position couchée à une position verticale en étant maintenues par leur collerette et guidées en douceur par la surface centrale basse 3 inclinée qui accompagne le fond 6 des préformes 5 lors du mouvement de basculement. Puisque les collerettes 4 et la paroi de fond 6 des préformes 5 sont entraînées et guidées lors du mouvement de basculement des préformes 5, les risques de mouvement de balancier ou de pendule des préformes 5 sont supprimés. Ceci s'avère très avantageux lorsque les cadences sont très élevées, de l'ordre de 50 000 préformes à l'heure et plus. Comme visible sur les figures 2 et 3, ce dispositif fonctionne aussi bien lorsque les préformes 5 qui parviennent à l'entrée E du dispositif ont leur ouverture tournées vers cette entrée E ou à l'opposé de cette entrée E du dispositif. De préférence, le dispositif est pourvu de moyens (non représentés) permettant de modifier l'écartement entre les surfaces d'appui supérieures 1, 2. Il est ainsi possible d'adapter le dispositif à différentes largeurs de corps de préformes. Avantageusement, le dispositif est pourvu de moyens (non représentés) permettant de modifier l'angle d'inclinaison de la surface centrale basse 3 d'appui, par rapport audit premier plan P1 Les trois bandes 8, 9, 10 sont, dans la réalisation représentée en figure 1, sensiblement identiques. Les coûts de fabrication et de maintenance du dispositif sont ainsi modestes. Dans d'autres modes de réalisation, non représentés, la bande centrale 10 est plus courte que les deux bandes latérales 8, 9. Au niveau de la sortie S, les préformes redressées peuvent être reprises par tout dispositif approprié (bandes transporteuses, rails gravitaires, etc.)20 REVENDICATIONS , 1. Procédé d'orientation de préformes, procédé dans lequel dans une première étape, les préformes (5) sont traitées de sorte à former au moins un flux de préformes alignées dans un conduit d'écoulement sensiblement horizontal, les préformes sortant de ce conduit étant basculées dans une deuxième étape de sorte à former au moins un flux dans lequel les préformes (5) sont sensiblement verticales. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, ce dispositif comprenant, pour la mise en oeuvre de la première étape, un distributeur centrifuge à disque rotatif incliné ou horizontal. 3. Dispositif d'orientation de préformes à partir d'un flux de préformes alignées dans un conduit d'écoulement sensiblement horizontal, ce dispositif comprenant trois surfaces d'appui, à savoir deux surfaces latérales hautes (1, 2) s'étendant sensiblement dans un même premier plan P1 et une surface centrale basse (3) d'appui s'étendant sensiblement dans un deuxième plan P2 incliné par rapport au premier plan P1, les surfaces latérales hautes (1, 2) étant écartées d'une distance supérieure au diamètre du corps des préformes et inférieure au diamètre extérieur de leur collerette, de sorte qu'elles forment surfaces de réception pour la collerette (4) des préformes (5), la surface centrale basse (3) formant, sur au moins une partie de sa longueur, surface d'appui pour le fond (6) des préformes (5). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est pourvu de moyens permettant de modifier l'angle d'inclinaison de la surface d'appui centrale basse (3), par rapport audit premier plan. 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il est pourvu de moyens permettant de modifier l'écartement entre les surfaces latérales hautes (1, 2). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les surfaces latérales hautes (1, 2) et la surface centrale basse (3) sont formées par les brins supérieurs de trois bandes ou courroies sans fin (8, 9, 10) défilant sensiblement à même vitesse. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un arbre d'entraînement ou de renvoi (7) est commun aux trois bandes (8, 9, 10). 8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que trois bandes ou courroies sans fin (8, 9, 10) sont sensiblement identiques.