Brevet FR2931463A1 — publié le 20091127

La présente invention concerne une machine d'apprêt et plus particulièrement, une machine d'apprêt pour des objets qui sont destinés à être mis en forme et en volume dans une machine attenante. Elle concerne plus particulièrement des objets du genre préformes, c'est-à-dire des objets qui vont ensuite être transformés, par une opération de soufflage, par exemple, en articles divers comme des flacons, bouteilles et autres. Ces préformes, réalisées en matériau du genre PET, sont préparées préalablement avec une machine d'injection et stockées dans un conteneur où elles sont en vrac. Elles sont ensuite reprises à partir de ce conteneur pour être acheminées vers le poste d'alimentation de la machine de soufflage. Le poste d'alimentation de la machine de soufflage comprend cette machine d'apprêt qui fait l'objet de la présente invention. Cette machine d'apprêt permet, à partir d'un vrac de préformes, de placer ces dernières en bon ordre sur un dispositif de convoyage qui alimente, de façon régulière et continue, la machine de soufflage. Plusieurs critères interviennent dans le choix de ce type de machine et, aujourd'hui, on voit s'ajouter aux critères classiques d'efficacité, le critère de compacité, lequel critère ne s'applique pas seulement à la machine mais aussi aux parties annexes de cette dernière qui peuvent en augmenter singulièrement son encombrement. La machine d'apprêt selon l'invention permet de satisfaire pleinement les désidérata des utilisateurs en leur proposant, d'une part, une machine compacte et, d'autre part, une installation globale dont la compacité correspond à celle de ladite machine d'apprêt. La machine d'apprêt selon l'invention est alimentée de façon continue par des moyens appropriés comme un tapis d'amenée, ou autre, qui prélève les préformes dans une trémie où elles sont en vrac, et cette machine d'apprêt distribue des préformes bien ordonnées, à la queue leu leu, à l'entrée d'un dispositif convoyeur de prise en charge qui les transfère vers une machine utilisatrice comme une souffleuse, laquelle machine d'apprêt se présente sous la forme d'une centrifugeuse dont l'axe n'est pas vertical et qui est constituée d'un panier, en forme de soucoupe, dont l'enveloppe est délimitée par deux flasques coniques qui sont entraînés en rotation et qui sont, globalement, placés en vis-à-vis, lesquels flasques sont espacés, au niveau de leurs 1 rebords circonférentiels, d'une distance D qui est sensiblement supérieure au diamètre du corps des préformes pris sous la collerette mais qui est inférieure au diamètre de ces collerettes, lequel panier comporte au moins un flasque muni d'une fenêtre centrale pour permettre l'introduction desdites préformes, par l'intermédiaire dudit tapis d'amenée, dans ledit panier, lequel panier coopère avec des moyens qui réalisent un écartement local desdits rebords périphériques des flasques pour former une ouverture dont la largeur D' est sensiblement supérieure audit diamètre des collerettes des préformes afin de lâcher ces dernières au niveau du convoyeur de prise en charge dans une position verticale et à la queue leu leu. Toujours selon l'invention, la machine d'apprêt comporte des moyens pour entraîner les flasques qui constituent le panier, lesquels moyens réalisent un entraînement desdits flasques à des vitesses de rotation légèrement différentes afin d'éviter l'arc- boutement des préformes dans ledit panier, dans un rapport de l'ordre de 1/1,1. Selon une autre disposition de l'invention, la machine comporte, dans la partie supérieure du panier, un sabot qui permet de séparer des préformes emboîtées et qui permet aussi de briser des agglomérations de préformes dans ledit panier, lesquelles préformes se recyclent dans ce dernier. Toujours selon l'invention, les flasques de la machine comportent des rebords périphériques en forme de lèvres souples dont la section est en forme d'équerre, lesquelles lèvres permettent, d'une part, de retenir les préformes par leur collerette et, d'autre part, d'autoriser leur écartement en coopération avec des moyens appropriés disposés en amont du convoyeur de prise en charge, lesquels moyens sont du type rails fixes ou, selon une variante, du type galets avec, dans ce cas, pour chaque lèvre, un galet d'écartement et deux galets de conformation des lèvres qui encadrent ledit galet d'écartement. Selon un premier mode de réalisation, la machine comporte un panier dont l'axe de rotation est horizontal, pour centrifuger les préformes dans un plan vertical, lequel panier renferme un toboggan qui accueille les préformes déversées par le tapis d'amenée, lequel toboggan les dépose dans l'ouverture périphérique dudit panier en vue de leur centrifugation. 2 Selon une variante de réalisation, la machine comporte un panier dont chaque flasque a son propre axe de rotation, lesquels axes sont inclinés par rapport à l'horizontale et ils sont légèrement décalés dans un plan vertical de façon à permettre un largage des préformes, au niveau du convoyeur de prise en charge, dans une position qui est verticale. Mais l'invention sera encore détaillée à l'aide de la description suivante et des dessins annexés, donnés à titre indicatif et dans lesquels : - la figure 1 est une élévation de la machine d'apprêt selon l'invention, montrant l'intérieur du panier de centrifugation et la zone d'introduction des préformes dans ledit 10 panier, - la figure 2 est une élévation en coupe selon 2-2 de la figure 1, - la figure 3 montre, de façon plus détaillée, les lèvres disposées à la périphérie des flasques qui forment le panier, lesquelles lèvres sont en position de largage d'une préforme, 15 - la figure 4 montre les moyens qui permettent d'écarter les lèvres de retenue des préformes, selon deux modes de réalisation A et B et sous forme de demi-coupes, - la figure 5 correspond au mode de réalisation de la figure 4B et montre la position des différents galets de guidage des lèvres périphériques, en vue de dessus, - la figure 6 montre une variante de réalisation du panier de centrifugation de la 20 machine, lequel panier est incliné par rapport à l'horizontale avec des flasques qui ont chacun leur propre axe de rotation et ces axes sont parallèles et décalés dans un même plan. La machine représentée figures 1 et 2 reçoit un flux contrôlé de préformes (1) et 25 elle est chargée de placer ces préformes (1) en bon ordre pour alimenter une machine de soufflage, non représentée, c'est-à-dire une machine qui transforme ces préformes (1) en bouteilles, par exemple. Les préformes (1) sont introduites dans une sorte de panier (2) qui tourne, dans l'exemple représenté figures 1 et 2, autour d'un axe horizontal (3). Dans ce panier (2), les 30 préformes (1) sont centrifugées et l'aménagement de ce panier permet de les positionner radialement, de façon automatique. Le panier (2) se présente sous la forme d'une soucoupe qui est délimitée par une enveloppe constituée de deux flasques (4) et (5), lesquels flasques sont disposés en vis-à- 3 vis sur ces figures 1 et 2: - le flasque (4) fait office de fond, fermé, et, - le flasque (5) est muni d'une fenêtre (6) centrale pour permettre l'introduction des préformes (1) dans ledit panier (2). Ces flasques (4) et (5) sont en forme de cônes très ouverts et les bases de ces cônes sont en vis-à-vis. Ces flasques (4) et (5) sont en fait légèrement écartés l'un par rapport à l'autre pour former une ouverture (7) circulaire à la périphérie du panier (2) dans laquelle se loge le corps des préformes (1). La largeur D de cette ouverture (7) est sensiblement supérieure au diamètre de la collerette (8) des préformes (1). La bordure périphérique des flasques (4) et (5) est aménagée pour retenir les préformes (1) et pour les lâcher au moment opportun. Cette bordure est équipée de lèvres (9) dont la section est en forme d'équerre; une branche (10) de l'équerre est solidaire de la périphérie du flasque (4), ou (5), correspondant et l'autre branche (11) est parallèle à l'axe (3) de rotation du panier (2). La branche (10) prolonge le flasque (4) ou (5) sur lequel elle est fixée et la branche (11) forme une grande collerette périphérique. Les deux branches (11) sont disposées en vis-à-vis et coopèrent avec la collerette (8) des préformes (1). L'espace normal entre ces branches (11) forme l'ouverture (7); cette ouverture a une largeur d qui correspond sensiblement au diamètre du corps des préformes (1) sous la collerette (8). Les lèvres (9) sont souples; elles sont réalisées en matériau thermoplastique ou du genre caoutchouc. Ces lèvres (9) peuvent s'écarter d'une distance qui correspond, par exemple, à D pour permettre aux préformes (1) de quitter le panier (2). Les préformes (1) sont lâchées par les branches (11) des lèvres (9) pour être prises en charge par un dispositif convoyeur (12) qui les amène à ]a machine de soufflage, non représentée. Ce dispositif convoyeur (12) est disposé tangentiellement sous le panier (2), là où se situent les moyens d'écartement des lèvres (9), lesquels moyens seront détaillés plus loin en liaison avec la figure 4 notamment. L'introduction des préformes (1) dans le panier (2) s'effectue par la fenêtre (6), au moyen d'un tapis (13) d'amenée du type tapis à tasseaux, par exemple, lequel tapis prélève les préformes (1) dans une trémie, non représentée, où elles sont stockées en vrac. A l'intérieur du panier (2), les préformes (1) sont guidées par un toboggan (15) et elles sont orientées vers l'ouverture (7), dans une zone de centrifugation qui se situe immédiatement après la zone où s'effectue le largage des préformes bien orientées. 4 Grâce à ce toboggan (15), les préformes (1) sont placées dans la zone de centrifugation et elles se positionnent rad ialement, entre les lèvres (9) des flasques (4) et (5) où elles sont retenues par leur collerette (8) au moyen des branches (11) desdites lèvres (9). Le toboggan (15) s'étend en forme de triangle dans l'espace interne du panier (2) pour canaliser les préformes (1) vers l'ouverture (7) et en particulier dans le quart inférieur dudit panier (2). Au-dessus de ce toboggan (15), on trouve un sabot (16) de recyclage; ce sabot est disposé de façon à séparer des préformes emboîtées et il permet aussi de briser d'éventuelles agglomérations de préformes (1) susceptibles de se former dans le panier. Toutes ces préformes (1) qui se sont mail positionnées devant l'ouverture (7), entre les flasques (4) et (5), retombent sur le toboggan (15). Le sabot (16) se présente sous la forme d'un volet fixe qui couvre l'ouverture (7) laissée par l'écartement des flasques (4) et (5). Ce sabot (16) et le toboggan (15) sont solidaires du bâti (17) de la machine par l'intermédiaire d'une structure appropriée, non représentée. Pour éviter un arc-boutement des préformes dans le panier (2), les flasques (4) et (5) peuvent tourner à des vitesses sensiblement différentes, ces vitesses pouvant, par exemple, se situer dans un rapport de l'ordre de 1/1,1. Le flasque (4) peut être porté par un arbre (18) qui est guidé dans un palier solidaire du bâti (17) et il peut être entraîné par un organe moteur approprié. Le flasque (5) peut être porté par une couronne (19) qui délimite la fenêtre (6) et être entraîné, lui aussi, selon le cas, par un organe moteur approprié. Le panier (2) peut aussi faire office d'accumulateur en amont de la zone de largage des préformes (1), comme montré sur la figure 1. La vitesse d'écoulement des préformes (1) au niveau du convoyeur (12) de prise en charge est de ce fait légèrement inférieure à la vitesse circonférentielle du panier (2). La figure 4 montre, d'une façon plus détaillée, les moyens qui permettent d'écarter les lèvres (9) des flasques (4) et (5), pour libérer les préformes (1) à l'entrée du convoyeur (12) de prise en charge, dans une position verticale et à la queue leu leu. La figure 4A montre, par une demi-coupe, une première solution qui consiste en un guide (20) fixe, solidaire du bâti (17) de la machine. Ce guide (20) comporte un 5 rebord (21) qui sert de surface d'appui et de glissement pour les collerettes (8) des préformes (1). Ce rebord (21) constitue, en quelque sorte, le prolongement de la branche (11) correspondante; il est surmonté d'une aile (22) qui s'étend au-dessus et à l'équerre, et cette aile (22) forme, avec l'aile de l'autre guide, non représentée, qui est située en vis-à-vis, une sorte de couloir (23) qui accueille les préformes (1); lesdites préformes sont alors disposées en ordre et dans une disposition verticale pour entrer directement dans la souffleuse, non représentée. La partie supérieure du dos de l'aile (22) comporte un patin (24) qui écarte la lèvre (9) correspondante, permettant à cette dernière de lâcher les préformes (1) qui intègrent le couloir (23) et sont prises en charge, au niveau de leur collerette (8), par les rebords (21). Ces préformes (1) avancent automatiquement dans le couloir (23), dans une position qui est verticale et à la queue leu leu. La demi-coupe 4B et la figure 5 montrent une variante de réalisation des moyens d'écartement des lèvres (9). Chaque lèvre (9) est écartée, au même niveau, au moyen d'un galet (25) de faible diamètre qui s'insère dans l'angle de l'équerre formé par les branches (10) et (11) de ladite lèvre (9). Les préformes (1) sont alors libérées et elles sont prises en charge par un dispositif convoyeur (12) qui s'apparente à un couple de guides (20) tel que détaillé auparavant en liaison avec la demi-coupe 4A. Pour obtenir un largage précis des préformes (1), comme représenté figure 5, chaque galet (25) écarteur est précédé d'un autre galet (26) qui maintient la lèvre (9) dans sa position normale. De même, après le galet (25) écarteur, on trouve un galet (27) de reconformation qui tend à remettre la lèvre (9) en place pour accueillir les préformes (1) nouvellement introduites dans le panier (2) par l'intermédiaire du toboggan (15). La figure 6 montre une variante de réalisation du panier de centrifugation qui présente la particularité d'être incliné par rapport à l'horizontale d'un angle compris entre 30 et 45°, de l'ordre de 35°, par exemple. Ce panier (2') est constitué, comme précédemment, de deux flasques (4) et (5) disposés presque en vis-à-vis. En effet, ils sont décalés l'un par rapport à l'autre du fait qu'ils ont chacun leur propre axe de rotation: le flasque (4) tourne autour d'un axe (34) et le flasque (5) tourne autour d'un axe (35) qui se situe sous ledit axe (34). 6 Ces deux axes (34) et (35) sont parallèles et ils se situent dans un même plan qui est de préférence vertical. Le décalage A entre les deux axes (34) et (35) et l'inclinaison a par rapport à l'horizontale, sont choisis pour permettre un largage des préformes (1) dans une position qui est verticale, à la partie inférieure du panier (2'). Cet angle a est, par exemple, de l'ordre de 30°. Les flasques (4) et (5) comportent chacun, comme détaillé auparavant, une lèvre périphérique et des moyens qui permettent de réaliser leur écartement pour libérer les préformes (1) dans le convoyeur de prise en charge (12), non apparent sur la figure 6. Cet aménagement du panier (2') permet d'introduire les préformes (1) et de les déverser sur le flasque (4) inférieur qui, de ce fait, assure le guidage des préformes (1) vers l'ouverture (7), située entre les deux flasques (4) et (5). A titre indicatif, le diamètre du panier (2) peut être de l'ordre de 1,30 m et sa vitesse de rotation, qui est adaptée à la cadence de la machine qui consomme les préformes (1), peut être de l'ordre de 30 tr/mn. 7 REVENDICATIONS1 û Machine d'apprêt pour préformes (1), du type alimentée de façon continue par des moyens appropriés comme un tapis (13) d'amenée, servant à distribuer lesdites préformes bien ordonnées, à la queue leu leu, sur un dispositif convoyeur (12) de prise en charge qui les transfère vers une machine utilisatrice, caractérisée en ce qu'elle se présente sous la forme d'une centrifugeuse dont l'axe n'est pas vertical et qui est constituée d'un panier (2), en forme de soucoupe, dont l'enveloppe est délimitée par deux flasques (4) et (5) coniques qui sont entraînés en rotation par des moyens appropriés et qui sont, globalement, placés en vis-à-vis, lesquels flasques sont espacés, au niveau de leurs rebords circonférentiels, d'une distance D qui est sensiblement supérieure au diamètre (lu corps desdites préformes (1) pris sous leur collerette (8), laquelle distance est inférieure au diamètre de ces collerettes, lequel panier (2) comporte au moins un flasque (5) muni d'une fenêtre (6) centrale pour permettre l'introduction desdites préformes (1), par l'intermédiaire dudit tapis (13) d'amenée, dans ledit panier, lequel panier (2) coopère avec des moyens qui réalisent un écartement local desdits rebords périphériques des flasques (4) et (5) pour former une ouverture (7) dont la largeur D' est sensiblement supérieure audit diamètre des collerettes (8) desdites préformes (1) afin de lâcher ces dernières au niveau du dispositif convoyeur (12) de prise en charge dans une position verticale et à la queue leu leu. 2 - Machine d'apprêt pour préformes (1), selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour entraîner les flasques (4) et (5), qui constituent le panier (2), à des vitesses de rotation légèrement différentes afin éviter l'arc-boutement desdites préformes (1) dans ledit panier (2). 3 - Machine d'apprêt pour préformes (1), selon la revendication 2, caractérisée en ce que le rapport des vitesses de rotation des flasques (4) et (5) est de l'ordre de 1/1,1. 4 - Machine d'apprêt pour préformes (1), selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte, dans la partie supérieure du panier (2), un sabot (16) qui permet de briser les agglomérations de préformes (1) dans ledit panier et de les recycler dans ce dernier. 5 - Machine d'apprêt pour préformes (1), selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les flasques (4) et (5) comportent des rebords périphériques en forme de lèvres (9) souples dont la section, en forme d'équerre, permet, 8d'une part, de retenir les préformes (1) par leur collerette (8) et, d'autre part, d'autoriser leur écartement en coopération avec des moyens appropriés disposés en amont du dispositif convoyeur (12) de prise en charge. 6 - Machine d'apprêt pour préformes (1), selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens d'écartement des lèvres (9) constitués, pour chaque flasque (4) et (5), de rails (20) fixes disposés en amont dudit convoyeur de prise en charge. 7 - Machine d'apprêt pour préformes (1), selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens d'écartement des lèvres (9) constitués, pour chaque flasque (4) et (5), de galets avec, pour chaque lèvre (9), un galet (25) d'écartement et deux galets (26) et (27) de conformation de ces lèvres (9) qui sont disposés de part et d'autre dudit galet (25). 8 - Machine d'apprêt pour préformes (1), selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte un panier (2) dont l'axe (3) de rotation est horizontal, pour centrifuger les préformes (1) dans un plan vertical, lequel panier (2) renferme un toboggan (15) ,qui accueille les préformes déversées par le tapis (13) d'amenée, lequel toboggan (15) les dépose dans l'ouverture (7) périphérique dudit panier (2) en vue de leur centrifugation, 9 - Machine d'apprêt pour préformes (1), selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte un panier (2) dont chaque flasque (4) et (5) a son propre axe de rotation, lesquels axes (34) et (35) respectivement sont inclinés par rapport à l'horizontale et ils sont légèrement décalés dans un plan vertical de façon à permettre un largage des préformes (1), au niveau du dispositif convoyeur (12) de prise en charge, dans une position qui est verticale. 9